03-基础例程3
基础例程3
01、外部中断
ESP32的外部中断有上升沿、下降沿、低电平、高电平触发模式。
实验目的
使用外部中断功能实现按键控制LED的亮灭
按键按下为0。【即下降沿】
* 接线说明：按键模块-->ESP32 IO
* (K1-K4)-->(14,27,26,25)
*
* LED模块-->ESP32 IO
* (D1-D4)-->(15,2,0,4)
软件程序
- 对于主函数
/* 深圳市普中科技有限公司（PRECHIN 普中）
技术支持：www.prechin.net
* 实验名称：外部中断实验
* 接线说明：按键模块-->ESP32 IO[输入]
* (K1-K4)-->(14,27,26,25)
*
* LED模块-->ESP32 IO[输出]
* (D1-D4)-->(15,2,0,4)
*
* 实验现象：程序下载成功后，操作K1键控制D1指示灯亮灭；操作K2键控制D2指示灯亮灭；
操作K3键控制D3指示灯亮灭；操作K4键控制D4指示灯亮灭；
*/
#include "public.h"
#include "exti.h"
//定义LED控制引脚
#define led1_pin 15
#define led2_pin 2
#define led3_pin 0
#define led4_pin 4
//定义全局变量
void setup() {
pinMode(led1_pin, OUTPUT);//设置引脚为输出模式
pinMode(led2_pin, OUTPUT);
pinMode(led3_pin, OUTPUT);
pinMode(led4_pin, OUTPUT);
exti_init();
}
void loop() {
digitalWrite(led1_pin,key1_sta);
digitalWrite(led2_pin,key2_sta);
digitalWrite(led3_pin,key3_sta);
digitalWrite(led4_pin,key4_sta);
}
- 对于中断函数
#include "exti.h"
volatile u8 key1_sta=0;
volatile u8 key2_sta=0;
volatile u8 key3_sta=0;
volatile u8 key4_sta=0;
//端口初始化
void exti_init(void)
{
pinMode(key1_pin, INPUT_PULLUP);//设置引脚为输入上拉模式
pinMode(key2_pin, INPUT_PULLUP);
pinMode(key3_pin, INPUT_PULLUP);
pinMode(key4_pin, INPUT_PULLUP);
attachInterrupt(digitalPinToInterrupt(key1_pin), key1_isr, FALLING);//设置下降沿触发
attachInterrupt(digitalPinToInterrupt(key2_pin), key2_isr, FALLING);
attachInterrupt(digitalPinToInterrupt(key3_pin), key3_isr, FALLING);
attachInterrupt(digitalPinToInterrupt(key4_pin), key4_isr, FALLING);
}
/*中断函数*/
void key1_isr(void)
{
key1_sta=!key1_sta;
}
void key2_isr(void)
{
key2_sta=!key2_sta;
}
void key3_isr(void)
{
key3_sta=!key3_sta;
}
void key4_isr(void)
{
key4_sta=!key4_sta;
}
02、定时器中断
使用定时器进行定时。
- 主函数
/* 深圳市普中科技有限公司（PRECHIN 普中）
技术支持：www.prechin.net
*
* 实验名称：定时器中断实验
*
* 接线说明：LED模块-->ESP32 IO
* (D1)-->(15)
*
* 实验现象：程序下载成功后，D1指示灯间隔0.5s状态翻转
*
* 注意事项：
*
*/
#include "public.h"
#include "led.h"
#include "time.h"
//定义全局变量
void setup() {
led_init();
time0_init(500000);//定时500ms
}
void loop() {
}
#include "led.h"
//led初始化
void led_init(void)
{
pinMode(led1_pin, OUTPUT);//设置引脚为输出模式
}
- 定时器的函数
#include "time.h"
#include "led.h"
hw_timer_t *timer0 = NULL;//创建timer0定时器对象
//定时器初始化
//per：定时时间，单位us
void time0_init(u32 per)
{
/* timerBegin：初始化定时器指针
第一个参数：设置定时器0（一共有四个定时器0、1、2、3）
第二个参数：80分频（设置APB时钟，ESP32主频80MHz），80则时间单位为1Mhz即1us，1000000us即1s。
第三个参数：计数方式，true向上计数 false向下计数
*/
timer0 = timerBegin(0, 80, true);
/* timerAlarmWrite：配置报警计数器保护值（就是设置时间）
第一个参数：指向已初始化定时器的指针
第二个参数：定时时间，这里为500000us 意思为0.5s进入一次中断
第三个参数：是否重载，false定时器中断触发一次 true：死循环
*/
timerAlarmWrite(timer0, per, true);
/* timerAttachInterrupt：绑定定时器
第一个参数：指向已初始化定时器的指针
第二个参数：中断服务器函数
第三个参数：true边沿触发，false电平触发
*/
timerAttachInterrupt(timer0, &time0_isr, true);
timerAlarmEnable(timer0);//启用定时器
//timerDetachInterrupt(timer0);//关闭定时器
}
//定时器中断函数
/*当定时时间到，进入定时器中断函数
*/
void time0_isr(void)
{
static u8 led_sta=0;
led_sta=!led_sta;
digitalWrite(led1_pin,led_sta);
}
03、PWM
实验目的
通过调节PWM占空比，控制LED指示灯亮度变化，实现呼吸灯的效果。由暗到亮，再由亮到暗的循环过程。
高电平的占空比不同，则电压不同，则LED的亮度不同
- 主函数
/* 深圳市普中科技有限公司（PRECHIN 普中）
技术支持：www.prechin.net
* 实验名称：PWM呼吸灯实验
* 接线说明：LED模块-->ESP32 IO
* (D1)-->(15)
* 实验现象：程序下载成功后，D1指示灯呈现呼吸灯效果，由暗变亮，再由亮变暗
*/
#include "public.h"
#include "led.h"
#include "pwm.h"
//定义全局变量
u16 g_duty_value=0;
u8 g_fx=1;
void setup() {
pwm_init(led1_pin,0,1000,10);
}
void loop() {
if(g_fx==1)
{
g_duty_value+=10;
if(g_duty_value>1010)g_fx=0;
}
else
{
g_duty_value-=10;
if(g_duty_value<10)g_fx=1;
}
pwm_set_duty(0,g_duty_value);
delay(10);
}
#include "led.h"
//led初始化
void led_init(void)
{
pinMode(led1_pin, OUTPUT);//设置引脚为输出模式
}
- PWM的函数
#include "pwm.h"
/*
PWM初始化
//pin：引脚号
//chanel：PWM输出通道0-15
//freq：PWM输出频率，单位HZ
//resolution：PWM占空比的分辨率1-16，比如设置8，分辨率范围0-255
*/
void pwm_init(u8 pin,u8 chanel,u8 freq,u8 resolution)
{
ledcSetup(chanel, freq, resolution);// PWM初始化
ledcAttachPin(pin, chanel);// 绑定PWM通道到GPIO上
}
//PWM占空比设置
//chanel：PWM的输出通道
//duty：占空比
void pwm_set_duty(u8 chanel,u16 duty)
{
ledcWrite(chanel,duty);// 改变PWM的占空比
}
04、串口通信
- 实验介绍
在ESP32中有三个硬件的UART：UART0、UART1和UART2。
ESP32 TX——RX
ESP32 RX——TX
GND——GND
其中UART0用于下载程序和调试
UART1：内部的通信
- 代码
/* 深圳市普中科技有限公司（PRECHIN 普中）
技术支持：www.prechin.net
*
* 实验名称：串口通信实验
*
* 接线说明：USB转TTL模块-->ESP32 IO
* (TXD)-->(16)
(RXD)-->(17)
(GND)-->(GND)
*
* 实验现象：程序下载成功后，打开串口调试助手，选择好串口、波特率115200参数等，在串口助手上发送字符数据，
ESP32串口接收后原封不动返回到串口助手显示
*
* 注意事项：USB转TTL模块上将电源切换为3.3V
*
*/
#include "public.h"
//定义全局变量
//定义串口2
HardwareSerial mySerial2(2);
String serialData;
void setup() {
//串口0配置
Serial.begin(115200);
//串口2配置
//void HardwareSerial::begin(unsigned long baud, uint32_t config=SERIAL_8N1, int8_t rxPin=-1, int8_t txPin=-1, bool invert=false, unsigned long timeout_ms = 20000UL);
//baud：串口波特率，该值写0则会进入自动侦测波特率程序；
//config：串口参数，默认SERIAL_8N1为8位数据位、无校验、1位停止位；
//rxPin：接收管脚针脚号；
//txPin：发送管脚针脚号；
//invert：翻转逻辑电平，串口默认高电平为1、低电平为0；
//timeout_ms：自动侦测波特率超时时间，如果超过该时间还未获得波特率就不会使能串口；
mySerial2.begin(115200,SERIAL_8N1,16,17);
}
void loop() {
if(Serial.available()) //当串口0接收到信息后
{
Serial.println("Serial Data Available..."); // 通过串口监视器通知用户
serialData=Serial.readString(); // 将接收到的信息使用readString()存储于serialData变量
Serial.print("Received Serial Data: "); // 然后通过串口监视器输出serialData变量内容
Serial.println(serialData); // 以便查看serialData变量的信息
}
if(mySerial2.available()) //当串口2接收到信息后
{
mySerial2.println("Serial2 Data Available..."); // 通过串口监视器通知用户
serialData=mySerial2.readString(); // 将接收到的信息使用readString()存储于serialData变量
mySerial2.print("Received Serial2 Data: "); // 然后通过串口监视器输出serialData变量内容
mySerial2.println(serialData); // 以便查看serialData变量的信息
}
}
05、ADC
- 实验介绍
ADC功能在引脚32-39上可用。输入电压必须介于0-1.0V（高于1V都读为4095）
ADC采集电位器0-3.3V电压。
- 硬件设计
J2端子的R_ADC脚为电位器的电压输出端，可将该引脚与ESP32的ADC脚相连接
旋转底板上的ADC电位器，即可改变电压
- 软件设计
/* 深圳市普中科技有限公司（PRECHIN 普中）
技术支持：www.prechin.net
*
* 实验名称：ADC实验
*
* 接线说明：ADC电位器-->ESP32 IO
* ADC-->(34)
*
* 实验现象：程序下载成功后，会在软件串口控制台上输出ADC检测电压值，调节电位器可改变检测电压
*
* 注意事项：
*
*/
#include "public.h"
//定义全局变量
float adc_vol=0;
void setup() {
//串口0配置
Serial.begin(115200);
}
void loop() {
adc_vol=3.3*(float)analogRead(34)/4095;//读取ADC值---34引脚
Serial.print("ADC检测电压：");
Serial.print(adc_vol);
Serial.println("V");
delay(500);
}
* 接线说明：ADC电位器-->ESP32 IO
* ADC-->(34)
*
* 实验现象：程序下载成功后，会在软件串口控制台上输出ADC检测电压值，调节电位器可改变检测电压
*
* 注意事项：
*
*/
#include "public.h"
//定义全局变量
float adc_vol=0;
void setup() {
//串口0配置
Serial.begin(115200);
}
void loop() {
adc_vol=3.3*(float)analogRead(34)/4095;//读取ADC值---34引脚
Serial.print("ADC检测电压：");
Serial.print(adc_vol);
Serial.println("V");
delay(500);
}