啟明云端分享|ESP32-C3 IO口控制燈的應(yīng)用及串口通信示例

啟明云端作為樂鑫代理，一直都盡最大可能做完善的教程能幫助更多的開發(fā)小伙伴快速上手各種應(yīng)用；今天小明為大家?guī)?a href="http://www.wenjunhu.com/v/tag/509/" target="_blank">ESP32-C3通過IO口控制燈及串口通信演示；每一個步驟我們都分享出來供小伙伴們參考!

1.指定芯片
編譯前應(yīng)注意應(yīng)先設(shè)置目標(biāo)芯片 設(shè)置指令 :

idf.pyset-targetesp32c3
注意，此操作將清除并初始化項目之前的編譯和配置（如有）

否則將報錯 如下 :

默認(rèn)配置為ESP32如果使用的是ESP32的話則不需要這句
idf.pyset-targetesp32c3

2.燒入已經(jīng)生成的文件

編譯, idf.py -p COM5 flash 燒入

3.硬件連接

注意：接線 : 18腳接rgb燈的 G段顯綠色 19接rgb燈的B段；顯示為青色, 這里的18可以和19調(diào)換, 因為點亮的時間與強(qiáng)度一致

4.GPIO初始化
接著最簡單也是最重要的IO初始化及輸出

gpio_config_tio_conf; //創(chuàng)建io配置結(jié)構(gòu)體
io_conf.intr_type=GPIO_INTR_DISABLE; //禁用中斷
io_conf.mode=GPIO_MODE_OUTPUT; //設(shè)置為輸出模式
io_conf.pin_bit_mask=GPIO_OUTPUT_PIN_SEL;
//io腳位掩碼,用位運算左移到需要改變的位進(jìn)行操作
//#defineGPIO_OUTPUT_PIN_SEL ((1ULL/(1ULL/該宏便是先將1強(qiáng)轉(zhuǎn)類型為無符號長整型左移再或運算使得18,19一起配置為輸出
io_conf.pull_down_en=0; //下拉模式使能關(guān)閉
io_conf.pull_up_en=0; //上拉模式使能打開
gpio_config(&io_conf); //gpio配置

5.輸出控制
輸出已經(jīng)配置好了

gpio_set_level(GPIO_OUTPUT_IO_0,0); //18腳設(shè)置為低電平
gpio_set_level(GPIO_OUTPUT_IO_1,1); //19腳設(shè)置為高電平

6.接收初始化
這個時候輸出已經(jīng)好了,接著便是接收

//interruptofrisingedge
io_conf.intr_type=GPIO_INTR_POSEDGE; //設(shè)置上升沿中斷
//bitmaskofthepins,useGPIO4/5here
io_conf.pin_bit_mask=GPIO_INPUT_PIN_SEL; //io腳位掩碼,用位運算左移到需要改變的位進(jìn)行操作
//setasinputmode
io_conf.mode=GPIO_MODE_INPUT;//設(shè)置為輸入模式
//enablepull-upmode
io_conf.pull_up_en=1;//上拉模式使能打開
gpio_config(&io_conf);

接收有中斷接收和讀取IO電壓接收
中斷接收優(yōu)點 : 相對于實時讀取
讀取IO優(yōu)點 : 簡單易操作

7.獲取輸入電平
讀取IO :

Int IO0_level = gpio_get_level(GPIO_INPUT_IO_0); /*返回值為讀取的IO_0的高低電平*/

中斷加線程 :

//changegpiointrrupttypeforonepin
gpio_set_intr_type(GPIO_INPUT_IO_0,GPIO_INTR_ANYEDGE);
//改變一個pin的中斷類型
//createaqueuetohandlegpioeventfromisr
gpio_evt_queue=xQueueCreate(10,sizeof(uint32_t)); //創(chuàng)建一個新的隊列
//startgpiotask
xTaskCreate(gpio_task_example,"gpio_task_example",2048,NULL,10,NULL); //開線程跑函數(shù)gpio_task_example
//installgpioisrservice
gpio_install_isr_service(ESP_INTR_FLAG_DEFAULT); //為相應(yīng)的GPIO引腳添加ISR處理程序
//hookisrhandlerforspecificgpiopin
gpio_isr_handler_add(GPIO_INPUT_IO_0,gpio_isr_handler,(void*)GPIO_INPUT_IO_0); //為相應(yīng)GPIO添加ISR處理程序
//hookisrhandlerforspecificgpiopin
gpio_isr_handler_add(GPIO_INPUT_IO_1,gpio_isr_handler,(void*)GPIO_INPUT_IO_1); //為相應(yīng)GPIO添加ISR處理程序

//removeisrhandlerforgpionumber.
gpio_isr_handler_remove(GPIO_INPUT_IO_0); //刪除相應(yīng)的ISR程序這里測試對應(yīng)函數(shù)功能
//hookisrhandlerforspecificgpiopinagain
gpio_isr_handler_add(GPIO_INPUT_IO_0,gpio_isr_handler,(void*)GPIO_INPUT_IO_0); //再次添加

staticvoidIRAM_ATTRgpio_isr_handler(void*arg)
{
uint32_tgpio_num=(uint32_t)arg;
xQueueSendFromISR(gpio_evt_queue,&gpio_num,NULL);
}

staticvoidgpio_task_example(void*arg)
{
uint32_tio_num;
for(;;)
{
if(xQueueReceive(gpio_evt_queue,&io_num,portMAX_DELAY))
{

printf("GPIO[%d]intr,val:%d\n",io_num,gpio_get_level(io_num));
}
}
}

具體的demo在已下載好的 esp-idf\examples\peripherals\gpio\gpio\generic_gpio

1.再次提醒
編譯前應(yīng)注意應(yīng)先設(shè)置目標(biāo)芯片 設(shè)置指令 :
idf.pyset-targetesp32c3
注意，此操作將清除并初始化項目之前的編譯和配置（如有）

否則將報錯 如下 :

默認(rèn)配置為ESP32如果使用的是ESP32的話則不需要這句
idf.pyset-targetesp32c3
這里可以看見TX 發(fā)送數(shù)據(jù)口 4
RX 接收數(shù)據(jù) 5

2.查看端口號
連接設(shè)備 :
Windows 環(huán)境 打開設(shè)備管理器 找到
按下windows按鍵/鼠標(biāo)單擊左小角

鍵盤輸入設(shè)備管理器

找到 COM和LPT選項

當(dāng)COM口未連接設(shè)備不會有該選項

3.軟件講解
idf.py-p(PORT)monitor
這個PORT即端口號, 如上則是COM3 命令 : idf.py -p COM3 monitor
也可以使用簡單的串口調(diào)試工具
鏈接：https://pan.baidu.com/s/1zD5JzLBzn72FNymSp4gSAw
提取碼：1234

也可以運行以下命令，一次性執(zhí)行構(gòu)建、燒錄和監(jiān)視過程：
idf.py-pPORTflashmonitor

4.硬件連接

設(shè)備連接方式 : 需要用到一個TTL轉(zhuǎn) USB 模塊
比如此轉(zhuǎn)換是TTL轉(zhuǎn)TYPE-C母 在接跟TYPE-C公轉(zhuǎn)USB公接入電腦

即將發(fā)送數(shù)據(jù)的TX ( 4腳) 連接到轉(zhuǎn)換模塊的 RX
接收數(shù)據(jù)的RX( 5腳) 連接到轉(zhuǎn)換模塊的TX ( 發(fā)送端)

實現(xiàn)原理 :
假設(shè)ESP32-C3的printf 的串口為UART_1
ESP32-C3新配置的串口為 UART_2

5.功能實現(xiàn)

電腦通過串口UART_2發(fā)送數(shù)據(jù)到ESP32-C3

ESP32-C3 使用printf 函數(shù) 通過UART1打印給電腦 printf (“%s\n”, data);

并且通過串口打印到電腦的串口,即可在串口調(diào)試小助手上接收
uart_write_bytes(ECHO_UART_PORT_NUM,(constchar*)data,len);

6.Printf 函數(shù)測試
第一個demo “hello_word”
即使用printf 函數(shù) 向與電腦連接的串口發(fā)送數(shù)據(jù)
好處 : 方便快捷
考慮到線程安全，在FREERTOS中盡量使用ESP_LOGX來輸出調(diào)試信息和打印消息

/*Printchipinformation*/
esp_chip_info_tchip_info; //芯片信息結(jié)構(gòu)體
esp_chip_info(&chip_info); //獲取芯片信息函數(shù),只需將結(jié)構(gòu)體地址傳入
printf("Thisis%schipwith%dCPUcore(s),WiFi%s%s,",
CONFIG_IDF_TARGET,
chip_info.cores, /*芯片名稱*/
(chip_info.features&CHIP_FEATURE_BT)?"/BT":"",
(chip_info.features&CHIP_FEATURE_BLE)?"/BLE":"");

7.兩個串口數(shù)據(jù)收發(fā)代碼講解
接著

uart_config_tuart_config=
{
.baud_rate=ECHO_UART_BAUD_RATE, /*串口波特率*/
.data_bits=UART_DATA_8_BITS, /*串口八位數(shù)據(jù)*/
.parity =UART_PARITY_DISABLE, /*禁用串口奇偶校驗*/
.stop_bits=UART_STOP_BITS_1, /*串口停止位1*/
.flow_ctrl=UART_HW_FLOWCTRL_DISABLE, /*串口數(shù)據(jù)流控制禁用*/
.source_clk=UART_SCLK_APB, /*時鐘源選擇來自于APB的時鐘*/
}; //串口配置結(jié)構(gòu)體
intintr_alloc_flags=0;

配置第二個串口嘗試使用兩個串口環(huán)路數(shù)據(jù)測試
下面串口demo路徑為 : esp-idf\examples\peripherals\uart\uart_echo
//串口驅(qū)動下載函數(shù)(TX環(huán)形緩沖區(qū),RX環(huán)形緩沖區(qū),事件隊列句柄和大小,分配中斷的標(biāo)志)
ESP_ERROR_CHECK(uart_driver_install(ECHO_UART_PORT_NUM,BUF_SIZE*2,0,0,NULL,intr_alloc_flags));
//串口配置函數(shù)( 串口號,串口配置結(jié)構(gòu)體)
ESP_ERROR_CHECK(uart_param_config(ECHO_UART_PORT_NUM,&uart_config));
//設(shè)置通信IO函數(shù)(波特率,TXIO,RXIO,RTSIO,CTSIO)
ESP_ERROR_CHECK(uart_set_pin(ECHO_UART_PORT_NUM,ECHO_TEST_TXD,ECHO_TEST_RXD,ECHO_TEST_RTS,ECHO_TEST_CTS));

//Configureatemporarybufferfortheincomingdata
uint8_t*data=(uint8_t*)malloc(BUF_SIZE); //創(chuàng)建一個大小為BUF_SIZE的指針

while(1)
{
bzero(data,BUF_SIZE); //清空指針內(nèi)殘留
// ReaddatafromtheUART 從串口讀取數(shù)據(jù)

intlen=uart_read_bytes(ECHO_UART_PORT_NUM,data,BUF_SIZE,20/portTICK_RATE_MS);

//if(*data!=0) //如果不是默認(rèn)值則認(rèn)為該數(shù)據(jù)為正確值
{
printf("%s\n",data);
}

//WritedatabacktotheUART
uart_write_bytes(ECHO_UART_PORT_NUM,(constchar*)data,len);
}

循環(huán)讀寫, 此讀函數(shù)不阻塞

8.串口IO查找
找到串口設(shè)置的TX RX ( 我這用的軟件是VS code , 英文版的右擊是 go to definition 推薦選中按f12)