Wokwi是免費的線上Arduino, ESP32和Raspberry Pi Pico開發板模擬器（simulator），支援的程式語言包括Arduino, MicroPython和CircuitPython（由美國一家電子零組件供應商Adafruit公司主導，從MicroPython衍生出的另一種適用於微電腦控制板的Python 3執行環境）。
Wokwi完全在網頁瀏覽器運作，所以你可以在手機、平板和電腦上編輯模擬電路和程式碼。目前支援下列開發板：
- Arduino UNO
- Arduino Nano
- Arduino MEGA 2560
- ATtiny85（僅8支接腳的微控器）
- TinyPICO（小型ESP32開發板）
- ESP32開發板（支援Arduino及MicroPython程式開發）
- Raspberry Pi Pico（僅支援CircuitPython程式開發）
模擬器能幫助工程師在實驗階段驗證不同的設計和演算法；“Wokwi”是開發團隊腦力激盪之後挑選出比較簡短、容易發音的名字，沒有特別的意義。跟Autodesk（歐特克）公司旗下的TinkerCAD相比，Wokwi的介面稍嫌陽春，可用的電子元件和模組也比較少，畢竟是新創公司，有很大的被併購發展潛力，重點是Wokwi支援ESP32和MicroPython。你可以在Wokwi的Github頁面提出新功能要求。
題外話，最近Steam平台上有個「電工模擬」遊戲“Electrician Simulator”，第一章（First Shock，代表「首次觸電」）免費試玩。玩家在遊戲中扮演電工技師，維修室內電源配線和各種家電，遊戲裡面還有Arduino UNO相容板 🙂 這遊戲應該發展成電工線上培訓教室，通關之後再參加實境模擬測驗，就可以拿到元宇宙電工執照。
還有一個PC Building Simulator（組裝PC模擬器），有Windows, PS4, Switch和Xbox遊戲機版本，能讓玩家體驗組裝和改造個人電腦。這款遊戲的評價居然低於Goat Simulator（山羊模擬器）和Untitled Goose Game（無標題的鵝遊戲）…嗯，現實世界已經夠折磨了，在元宇宙投胎當小動物比較自在。
線上模擬執行ESP32 Arduino程式
點擊Wokwi首頁上的開發板，即可編輯電路和程式碼。
點擊首頁上的“MORE OPTIONS”（更多選項），可選擇其他控制板或者ESP32 MicroPython程式開發。本文範例採用ESP32和Arduino語言。
你也可以直接點擊底下的超連結，直接進入ESP32開發板和Arduino程式編輯頁面。
https://wokwi.com/arduino/new?template=esp32
如果網址後面不加“template=esp32”參數，預設控制板將是Arduino UNO，你可以點擊這個網址試試：
在網址後面加上“lang=zh”參數，介面的選單內容將變成簡體中文。此網站的中文化仍持續進行中，所以多數內容只有英文。
https://wokwi.com/arduino/new?template=esp32&lang=zh
在模擬電路中加入NeoPixel（WS2812）全彩LED色環元件
WS2812是一種全彩LED晶片，內含紅、綠、藍三色LED以及一個控制IC，封裝尺寸為5mmx5mm（通稱5050型），工作電壓介於4~7V，通常接5V。光是接上電源，WS2812不會發光，因為它的LED全都由內部的IC控制。
Adafruit公司將WS2812晶片取名為NeoPixel（直譯為「霓虹像素」）。DIY實驗購買的通常都是已焊接在PCB板的WS2812 LED模組，而非單獨的WS2812晶片。NeoPixel模組有不同晶片數量，常見的外觀有矩形、圓環和燈條型式。
NeoPixel模組有4個接腳，以序列通訊方式傳遞色彩資料，模組上的每個晶片可以個別設定顏色。Adafruit公司開發了一個控制NeoPixel模組的Arduino程式庫，叫做“Adafruit_NeoPixel”。
- Vcc電源
- GND接地
- Din資料輸入：接微電腦開發板的數位輸出腳
- Dout資料輸出：用於串接另一個NeoPixel模組
按一下Wokwi電路編輯畫面的「+」：
點擊選單中的NeoPixel環（NeoPixel Ring）模組：
環狀的NeoPixel模組就被加入編輯畫面：
基本電路編輯功能介紹
按著編輯畫面上的電子元件或開發板不放，可拖曳改變它的位置。
點擊元件或開發板，選定它，每按一次R鍵（代表Rotation，旋轉），可旋轉90度。
點擊元件或開發板，選定它，再按一下Del鍵，可刪除它。
點擊NeoPixel模組的GND（接地腳），將能引出一條黑色導線，ESP32開發板上的GND接腳也會呈現反白提示。再點擊ESP32開發板的任一GND腳，兩邊的接地就相連在一起了。
接線過程中，按一下ESC鍵，可取消接線。
如果接錯線，按一下線條兩端以外的部份，可選取它，再點擊一次可刪除它。
依照下圖連接NeoPixel環和ESP32開發板，NeoPixel模組的資料輸入接ESP32的數位12腳（你可以接其他數位腳，但底下的程式碼要跟著修改）。線條顏色不重要，下一篇貼文再介紹如何改變接線顏色。
在電路編輯畫面滾動滑鼠滾輪，或者按一下+或-鍵，可放大或縮小電路。按一下F鍵（代表Fit，符合），電路將自動縮放到符合窗格的顯示尺寸。
按著電路的空白處拖曳，可拖動整個電路。
測試NeoPixel Arduino程式
Wokwi模擬器環境已內建Adafruit_NeoPixel程式庫，請將底下的程式碼貼入Wokwi程式編輯器窗格：
#include <Adafruit_NeoPixel.h>
#define PIN 12 // NeoPixel的接腳
#define PIXELS 16 // NeoPixel模組的晶片數量
// 建立NeoPixel控制程式物件
Adafruit_NeoPixel strip = Adafruit_NeoPixel(PIXELS, PIN, NEO_GRB + NEO_KHZ800);
uint32_t Wheel(byte WheelPos) {
WheelPos = 255 - WheelPos;
if(WheelPos < 85) {
return strip.Color(255 - WheelPos * 3, 0, WheelPos * 3);
}
if(WheelPos < 170) {
WheelPos -= 85;
return strip.Color(0, WheelPos * 3, 255 - WheelPos * 3);
}
WheelPos -= 170;
return strip.Color(WheelPos * 3, 255 - WheelPos * 3, 0);
}
// 虹彩燈光效果
void rainbow(uint8_t wait) {
uint16_t i, j;
for(j=0; j<256; j++) {
for(i=0; i<strip.numPixels(); i++) {
strip.setPixelColor(i, Wheel((i+j) & 255));
}
strip.show();
delay(wait);
}
}
void setup() {
strip.begin(); // 啟動NexoPixel
strip.setBrightness(255); // 設定亮度（最亮）
strip.show(); // 顯示燈光
}
void loop() {
rainbow(50); // 間隔50毫秒，顯示虹彩。
}
然後按一下模擬器畫面的三角形（開始模擬）鈕，過一會兒，NeoPixel模組的LED將輪流發光。
