代码收藏家技术教程 2024-09-18

ESP32嵌入式人工智能详解：定时器与外部中断功能应用解析

1、定时器

不管是什么单片机、嵌入式CPU，内部定时计数器原理都是一样。定时器是一种硬件设备，用于产生精确的时间间隔。当定时器到达设定的时间值时，它会触发一个事件，通知处理器执行相应的任务。定时的时间间隔和CPU要处理的事件由软件完成。

在Micropython+ESP32中，我们可以使用machine.Timer类来创建和管理定时器。ESP32 内置 RTOS（实时操作系统）定时器，在 machine 的 Timer 模块中。通过 MicroPython 可以轻松编程使用。我们也是只需要了解其构造对象函数和使用方法即可。

from machine import Pin,Timer

timer0 = Timer(0)
timer0.init(period=500, mode=Timer.PERIODIC, callback=blink_led)

（1）使用Timer0定时器，ESP32端口有四个硬件计时器，使用计时器ID从0-3。

（2）初始化timer0，每500ms中断一次，模式为周期性的，循环进行，500msCPU进入回调函数blink_led里面执行，执行完函数blink_led回到该语句中，由于该语句模式为周期性，因此相当于while True。实现了led灯的闪烁。如果不想让其周期性的闪烁，只执行一次，那么可以使用mode=Timer.ONE_SHOT。

实验一：利用定时器实现LED灯每500ms闪烁一次

from machine import Pin,Timer
import time

Key1 = Pin(16,Pin.IN,Pin.PULL_UP)
P0 = Pin(19, Pin.OUT)


def blink_led(timer0):
    P0.value(not P0.value())


timer0 = Timer(0)
timer0.init(period=500, mode=Timer.PERIODIC, callback=blink_led)

实验二：按下按键，中断LED灯闪烁，变成LED流水，松开后LED继续闪烁。

from machine import Pin,Timer
import time

Key1 = Pin(16,Pin.IN,Pin.PULL_UP)
P0 = Pin(19, Pin.OUT)
P1 = Pin(18, Pin.OUT)
P2 = Pin(5, Pin.OUT)
P3 = Pin(17, Pin.OUT) 
LED_List = [P0,P1,P2,P3]

def Led_Flow():
    for i in LED_List:
        print(i)
        i.value(0)
        time.sleep(0.1)
    for i in LED_List:
        i.value(1)
    time.sleep(0.1)

def blink_led(timer0):
    P0.value(not P0.value())

def Button():
    if Key1.value()==0:
        time.sleep(0.15)
        if Key1.value()==0:
            KeyNum=1
            return KeyNum
    

timer0 = Timer(0)
timer0.init(period=500, mode=Timer.PERIODIC, callback=blink_led)

while True:
    KeyNum = Button()
    if KeyNum==1:
        print('asdfsadf')
        Led_Flow()

2、外部中断

我们可以利用按键的按下作为外部中断源，触发中断事件。

# 初始化GPIO16，并设置为上升沿触发中断
Key1 = Pin(16, Pin.IN, Pin.PULL_UP) # 或者使用Pin.PULL_DOWN根据你的需求
#Key1.irq(trigger=Pin.IRQ_RISING, handler=interrupt_callback)
Key1.irq(trigger=Pin.IRQ_FALLING, handler=interrupt_callback)

按键的输入模式和上升沿下降沿触发外部中断，可根据情况具体设置。

实验三：开机LED1闪烁，按键按下中断闪烁，流水灯运行一次，然后主循环闪烁

from machine import Pin
import time

P0 = Pin(19, Pin.OUT)
P1 = Pin(18, Pin.OUT)
P2 = Pin(5, Pin.OUT)
P3 = Pin(17, Pin.OUT) 
LED_List = [P0,P1,P2,P3]

def Led_Flow():
    for i in LED_List:
        print(i)
        i.value(0)
        time.sleep(0.1)
    for i in LED_List:
        i.value(1)
    time.sleep(0.1)

def blink_led():
    P0.value(0)
    time.sleep(0.5)
    P0.value(1)
    time.sleep(0.5)
    
# 设置中断回调函数
def interrupt_callback(Key1):
    time.sleep(0.15)
    print('Interrupt detected on pin:', Key1)
    if Key1.value()==0:
        Led_Flow()
 
# 初始化GPIO16，并设置为上升沿触发中断
Key1  = Pin(16, Pin.IN, Pin.PULL_UP) # 或者使用Pin.PULL_UP根据你的需求
#Key1.irq(trigger=Pin.IRQ_RISING, handler=interrupt_callback)
Key1.irq(trigger=Pin.IRQ_FALLING, handler=interrupt_callback)

# 主程序循环，保持运行状态
while True:
    blink_led()

程序注意一点，就是按键抖动，这地方加了一个0.15S的延时，避免按一次按键产生多次流水。

启动可以将所有的LED灯都关上。