乐鑫esp8266学习rtos3.0笔记第2篇: 你要找的基本外设功能都在这里了,包括Gpio、Pwm 和 Uart 接口使用。(附带demo)

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1、 Esp8266之 搭建开发环境,开始一个“hellow world”串口打印。
2、 Esp8266之 利用GPIO开始使用按钮点亮你的“第一盏灯”。
3、 Esp8266之 利用 "软件定时器 " 定时0.5秒闪烁点亮一盏LED。
4 、Esp8266之 了解PWM,更为深入地用PWM控制一盏LED的亮度变化。
5 、Esp8266之 原生乐鑫SDK高级使用之封装Post与Get请求云端,拿到“天气预报信息”。
6 、Esp8266之 了解 SmartConfig与Airkiss一键配网,给8266配网上云端。无需把wifi名字密码写在固件里。
7 、Esp8266之 了解 softAP热点配网模式原理,仿“机智云”定义自己的热点配网模式协议。
8、 Esp8266之 你要找的8266作为UDP、TCP客户端或服务端的角色通讯,都在这了。
9、 Esp8266进阶之路第1篇: [小实战上篇]Windows系统搭建8266的本地Mqtt服务器,局域网点亮一盏LED灯。
10、 Esp8266进阶之路第2篇: [小实战下篇]Windows系统搭建8266的本地Mqtt服务器,局域网点亮一盏LED灯。
11、 Esp8266进阶之路第3篇: 8266接入阿里智能,点亮一盏LED灯,期待天猫精灵语音控制的不约而至!
12、 Esp8266进阶之路第4篇: 图文并茂学习阿里云主机搭建8266MQTT服务器,实现移动网络远程控制一盏LED。
13、 Esp8266进阶之路第5篇: 动手做个8266毕设小案例,smartConfig + MQTT协议轻松实现远程控制一盏LED。
14、 Esp8266进阶之路第6篇: esp8266的 FreeRtos系统学习的正确姿势 ------ 环境搭建、烧录。
15、 Esp8266进阶之路第7篇: esp8266的 物联网又一股清流,8266接入阿里云平台非阿里智能的SDS服务,点亮一盏LED灯。
16、 Esp8266进阶之路第8篇: esp8266的 基于Nonos移植红外线H1838,实现红外遥控器配网,远程控制一盏灯。
17、 Esp8266进阶之路第9篇: esp8266自研的快速上电开关五次 (开-关为一次) ,无需按键触发则8266进去一键配网模式。
18、 Esp8266进阶之路第10篇: esp8266 基于NONOS 实现 OTA 远程升级,实现无线“ 热修复 ”升级固件程序。
19、 Esp8266进阶之路第11篇esp8266驱动 ds18b20、dht11 温湿度传感器,采集温湿度传感器到服务器。
20、 Esp8266进阶之路第12篇深入学习esp8266的esp now模式,仿机智云做一个小网关,实现无需网络下轻松彼此连接通讯交互数据。
21、 Esp8266进阶之路第13篇浅谈 esp8266 如何在本地局域网网络情况下实现最大效率地和前端实现数据交互。
22、 Esp8266进阶之路第14篇esp8266的工程如何添加第三方静态库文件以及如何自定义文件夹,聊聊那些makeFile的事。。
23、 Esp8266进阶之路第15篇再来一波 esp8266 基于 freeRtos系统连接自己私有的服务器实现OTA远程升级,接触下 lwip的基本知识。。
24、 Esp8266进阶之路第16篇渗透学习回顾下esp8266的外置spi芯片25q系列,熟悉8266代码块在其的分布,得心应手放置图片或其他资料。
25、 Esp8266进阶之路第17篇深聊下esp8266的串口 Uart 通讯中断编程,为您准备好了 NONOS 版本 和 RTOS 系统的串口驱动文件。
26、 Esp8266进阶之路第18篇RTOS分析 MQTT 实现过程,实现移植 MQTT协议在 esp8266 rtos实时系统,可断线重连。
27、 Esp8266进阶之路第19篇跟紧脚步,用VisualStudio Code开发 esp8266 rtos SDK v3.0版本,全新的 idf 框架,节省内存模块化开发。
28、 Esp8266进阶之路第20篇教你轻松自如使用cJson在乐鑫 esp8266 如何解析一段json数据以及如何生成一段json数据。
29、 Esp8266进阶之路第21篇百万条消息免费之乐鑫esp8266使用TCP直连模式MQTT协议接入阿里云物联网平台,支持私家服务器对接支持阿里云规则引擎。
30、 Esp8266进阶之路第22篇乐鑫esp8266 SDK编程使用 IIC总线驱动 0.96寸的OLED显示屏,显示天气预报信息。
31、 Esp8266进阶之路第23篇当esp8266遇到 Html,该怎么内置网页控制设备,理清内置网页的实现过程,实现无需路由器手机也可以控制esp8266。
32、 Esp8266进阶之路第24篇细聊HmacMD5的加密方法带来的安全性,并实践在esp8266上,最大保障传输的过程的信息的安全性。
33、 Esp8266进阶之路第25篇如何优雅地像乐鑫原厂封装esp8266底层寄存器的逻辑思维,做成自己的静态库库文件,让第三方人使用?
34、 Esp8266学习rtos3.0笔记第1篇认识esp8266 Rtos 3.0 sdk 工程结构,esp8266如何向esp-idf工程靠近的,如何自定义头文件编译?
35、 Esp8266学习rtos3.0笔记第2篇你要找的基本外设功能都在这里了,包括Gpio、Pwm 和 Uart 接口使用。



一、前言;


       这个月的十号,埃塞俄比亚航空飞机出事了,8名中国同胞不幸遇难。唉,只能感到惋惜!

       本博文基于官网的Rtos SDK 3.1 release分支上开发的!

       继续上篇的环境结构学习之后,我迫不得已继续总结下基本外设的使用,因为这个 rtos3.0 的外设和之前2.0的基本一样的,只是有些修改接口,下面一起和我领略下如何使用吧?


二、GPIO使用;


  • GPIO使用一直是最最最基本的了,下面我总结三种:输出、输入以及中断;
  • 注意输入模式时候的设置上拉和下拉设置,要和您的实际电路相符。
  • 一个gpio_config_t结构体可配置多个io口,比如io_conf.pin_bit_mask = ((1ULL << GPIO_ISR_1) | (1ULL << GPIO_ISR_2));这里就是配置了GPIO_ISR_1GPIO_ISR_2这2个脚位!

2.1、配置输出,禁止中断:


  • 下面配置好之后,通过gpio_set_level(num, level);方法设置高低电平!num 是管脚,level是电平状态
   //输出模式,禁止中断
    gpio_config_t io_conf;
    //禁止中断
    io_conf.intr_type = GPIO_INTR_DISABLE;
    //设置为输出模式
    io_conf.mode = GPIO_MODE_OUTPUT;
    //管脚的位
    io_conf.pin_bit_mask = (1ULL << GPIO_OUTPUT);
    //禁止下拉
    io_conf.pull_down_en = 0;
    //禁止上拉
    io_conf.pull_up_en = 0;
    //开始配置管脚
    gpio_config(&io_conf);

2.2、配置输入,即为获取高低电平:


  • 下面配置好之后,通过gpio_get_level(num);方法获取高低电平!num 是管脚!
    //管脚的位
    io_conf.pin_bit_mask = (1ULL << GPIO_INPUT);
    //设置为输入模式
    io_conf.mode = GPIO_MODE_INPUT;
    //下拉
    io_conf.pull_down_en = 1;
    //下拉
    io_conf.pull_up_en = 0;
    //开始配置管脚
    gpio_config(&io_conf);

2.3、 中断触发配置:


  • 中断这块还是挺好用的,可以添加中断函数,又可以移除中断函数!
   //上升沿中断
    io_conf.intr_type = GPIO_INTR_POSEDGE;
    //配置管脚,这可以配置2个管脚都是上升沿中断
    io_conf.pin_bit_mask = ((1ULL << GPIO_ISR_1) | (1ULL << GPIO_ISR_2));
    //输入模式
    io_conf.mode = GPIO_MODE_INPUT;
    //允许上拉
    io_conf.pull_up_en = 1;
    //禁止下拉
    io_conf.pull_up_en = 0;
    gpio_config(&io_conf);

    //从isr创建一个队列去处理中断触发事件
    gpio_evt_queue = xQueueCreate(10, sizeof(uint32_t));
    //start gpio task
    xTaskCreate(Task_gpio_isr, "Task_gpio_isr", 1024, NULL, 10, NULL);
    //注册中断服务
    gpio_install_isr_service(0);
    //添加GPIO_ISR_1的中断回调函数
    gpio_isr_handler_add(GPIO_ISR_1, gpio_isr_handler, (void *)GPIO_ISR_1);
    //添加GPIO_ISR_2的中断回调函数
    gpio_isr_handler_add(GPIO_ISR_2, gpio_isr_handler, (void *)GPIO_ISR_2);
    //移除GPIO_ISR_2的中断回调函数
    //gpio_isr_handler_remove(GPIO_ISR_2);

三、PWM使用;


  • 对于如何设置周期,大家应该也是不陌生了;比如下面的周期100us(相当于0.000100秒),1除于0.0001就是10000也是10K的频率!下面的配置就是下面的图了,还是蛮准的!

在这里插入图片描述

//PWM 周期 100us(也就是10Khz),
#define PWM_PERIOD (100)
//pwm gpio口配置
#define CHANNLE_PWM_TOTAL 2 //一共2个通道
#define CHANNLE_PWM_CW 0
#define CHANNLE_PWM_WW 1
#define PWM_CW_OUT_IO_NUM 14
#define PWM_WW_OUT_IO_NUM 12
// pwm 脚位
const uint32_t pinNum[CHANNLE_PWM_TOTAL] = {PWM_CW_OUT_IO_NUM, PWM_WW_OUT_IO_NUM};
// don't alter it !!! dutys table, (duty/PERIOD)*depth , init
uint32_t setDuties[CHANNLE_PWM_TOTAL] = {50, 50};

static int set_duty = 10;
static int dir = 1;
os_timer_t os_timer;
void Task_pwm_blank(void)
{
    if (dir == true)
    {
        if (++set_duty >= 100)
        {
            dir = false;
        }
    }
    else
    {
        if (--set_duty <= 10)
        {
            dir = true;
        }
    }
    //其用法和之前的sdk一样,注意其 set_duty 的范围是:0到周期这个范围之前
    pwm_set_duty(CHANNLE_PWM_CW, set_duty);
    pwm_set_duty(CHANNLE_PWM_WW, set_duty);
    pwm_start();
}

static void Task_Pwm_test(void *pData)
{
    //初始化
    pwm_init(PWM_PERIOD, setDuties, CHANNLE_PWM_TOTAL, pinNum);
    //呼吸效果
    os_timer_disarm(&os_timer);
    os_timer_setfn(&os_timer, (os_timer_func_t *)(Task_pwm_blank), NULL);
    os_timer_arm(&os_timer, 6, 1);
    for (;;)
    {
        /* code */
    }
}


四、uart使用;


  • 个人觉得改动最大的是这个串口了,现在官方给出的代码使用是死循环读取。。。。这点很纳闷!没办法,只能这样了。当使用官网的uart的示范代码后,我们使用printf还是会从串口0打印出来(因为8266有2个串口),通过一些配置(见下面代码的注释部分)就可以让printf从串口1输出了!这样我们就可以串口0来通讯,串口1来看日志!

static void Task_Uart_test()
{

    /**
     * 
     * 
     怎么使用uart1作为串口信息打印?如果SDK版本是 v3.1 的话,可以直接在 make menuconfig 面板里面直接配置:

       Component config  --->
           ESP8266-specific  --->
              UART for console output (Custom)  --->
                  UART peripheral to use for console output (0-1) (UART1)  --->

        在 v3.0 版本配置项可能有些出入,但是大致类似。或者使用下面代码:
         
        PIN_FUNC_SELECT(PERIPHS_IO_MUX_GPIO2_U, FUNC_U1TXD_BK);
        uart_param_config(UART_NUM_1, &uart_config);
        uart_driver_install(UART_NUM_1, 0, BUF_SIZE + 1, BUF_SIZE + 1, NULL);

     * */

   //这个配置和我们在一些电脑的串口工具软件看到的配置一样的。主要是波特率看您的需要而定!
    uart_config_t uart_config = {
        .baud_rate = 9600, //波特率
        .data_bits = UART_DATA_8_BITS,
        .parity = UART_PARITY_DISABLE,
        .stop_bits = UART_STOP_BITS_1,
        .flow_ctrl = UART_HW_FLOWCTRL_DISABLE};

    uart_param_config(UART_NUM_0, &uart_config);
    uart_driver_install(UART_NUM_0, BUF_SIZE * 2, 0, 0, NULL);

    // 为收到的数组数字开辟一个内存
    uint8_t *data = (uint8_t *)malloc(BUF_SIZE);

    while (1)
    {
        // 读取串口数组
        int len = uart_read_bytes(UART_NUM_0, data, BUF_SIZE, 20 / portTICK_RATE_MS);

        //打印下数组
        for (size_t i = 0; i < len; i++)
        {
            os_printf("uart_read_bytes data[%d]= %02x \n ", i, data[i]);
        }

        // 主动发送数组到串口
        uart_write_bytes(UART_NUM_0, (const char *)data, len);
    }
}


五、后记;


  • 下面是主程序入口方法,我还弄了一些如何获取芯片信息的示范,共勉!!
void app_main(void)
{
    //Initialize NVS
    esp_err_t ret = nvs_flash_init();
    if (ret == ESP_ERR_NVS_NO_FREE_PAGES)
    {
        ESP_ERROR_CHECK(nvs_flash_erase());
        ret = nvs_flash_init();
    }
    ESP_ERROR_CHECK(ret);

    //获取IDF版本
    printf("SDK version:%s\n", esp_get_idf_version());

    //获取芯片可用内存
    printf("esp_get_free_heap_size : %d  \n", esp_get_free_heap_size());
    //获取从未使用过的最小内存
    printf("esp_get_minimum_free_heap_size : %d  \n", esp_get_minimum_free_heap_size());
    //获取芯片的内存分布,返回值具体见结构体 flash_size_map
    printf("system_get_flash_size_map(): %d \n", system_get_flash_size_map());
    //获取mac地址(station模式)
    uint8_t mac[6];
    esp_read_mac(mac, ESP_MAC_WIFI_STA);
    printf("esp_read_mac(): %02x:%02x:%02x:%02x:%02x:%02x \n", mac[0], mac[1], mac[2], mac[3], mac[4], mac[5]);

    /*******************************以下方法创建只能选择一个,因为某些管脚是冲突使用了!************************************/

    //xTaskCreate(Task_Gpio_test, "Task_Gpio_test", 1024, NULL, 4, NULL);
    //xTaskCreate(Task_Pwm_test, "Task_Pwm_test", 1024, NULL, 4, NULL);
    xTaskCreate(Task_Uart_test, "Task_Uart_test", 1024, NULL, 10, NULL);
}



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