电赛培训-23-07-05

Arduino

软件：使用Arduino IDE，以C++风格语言编写相关库。
利用IDE编译固件下载到Arduino的前提条件是有bootloader程序。
所以从程序到固件的关键在于bootloader，其他单片机也可以装载bootloader固件，然后使用arduino库。

硬件 uno板

工作电压5v,可以typeB，DC5.5，或者跳线接入
共有14个数字输入输出（6个PWM口），6个模拟输入输出

系统指示灯

  • ON：系统指示灯
  • RX：接收指示灯
  • TX：发送指示灯
  • L：内置LED，对应13号数字口

    开始编写代码

    有两个一定会有的函数，void setup()和void loop()，分别是初始化和循环函数。
    setup会执行一次，loop在setup后会自动循环

    setup函数

    setup中用pinMode配置管脚模式为输出
    pinMode(pin编号，INPUT)：高阻态，可认为是100m欧姆，电平不定。
    pinMode(pinnum,INPUT_PULLUP):内置上拉输入，无外部信号默认高电平。
    pinMode(pinnum,OUTPUT):输出模式，uno上高电平5v，电流<40mA

loop函数

  • digitalWrite(pinnum,HIGH/LOW):输出高低电平，只对output模式有效
  • digitalRead(pinnum):读取高低电平,返回HIGH/LOW两种电平
  • analogRead(anaPinNum)：读取模拟输入电平，返回0-1023的数字，对应0-5v的电压
  • analogWrite(pwmPinNum,0-255)：输出PWM波，对应0-5v的电压，频率为490Hz(3,9,10,11pin),或980Hz(5,6pin)
  • analogReference(AD参考电压输入来源)：切换AD参考电压输入来源，有默认值，一般不用，可以让输出更加精细。

中断和轮询

轮询：不断重复读取某个状态值，缺点是占用资源
中断：可以通过某个状态改变来发送信号，然后发送信号后可以执行其他操作，之后再恢复到发送信号之前的状态。
管脚中断：attachInterrupt(digitalPinToInterrupt(pinnum),ISR,mode),第一个参数是中断管脚号（uno为2，3），第二个参数是中断服务函数（可以自定义），第三个参数是中断模式，有LOW，RISING，FALLING，CHANGE四种模式。

  • LOW：低电平触发
  • RISING：上升沿触发
  • FALLING：下降沿触发
  • CHANGE：任意电平变化触发

注意，终端服务函数应当很短，而且不能使用其他中断实现的函数，延时需要delayMicroseconds(us)
修改全局变量应当用volatile修饰，防止编译器优化

ESP32

硬件

esp32-WROOM-32
串口芯片：CP2102
核心频率240mHz
WiFi IEEE 802.11 b/g/n 2.4GHz
BLuetooth 4.2 BR/EDR and BLE
520k SRAM 448kB ROM
2个I2S，RMT远程控制，LED PWM，1个host SD/eMMC/SDIO，一个slave SDIO/SPI. TWAI(CAN),12bitADC,Ethernet

开发环境

MicroPython+Thonny

常用库

GPIO

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from machine import Pin

p0 = Pin(0,Pin.OUT) # create output pin on GPIO0
p0.on() # set pin to "on" (high) level
p0.off() # set pin to "off" (low) level
p0.value(1) # set pin to on/high
p0.init(p0.IN,p0.PULL_DOWN) # set pin to input with a pull-down resistor

init函数中，id是强制的

  • mode指定引脚模式，有IN，OUT，OPEN_DRAIN，AF_OPEN_DRAIN四种模式

  • pull指定引脚是否连接弱上拉电阻，有None，PULL_UP，PULL_DOWN三种模式
    弱上拉指上拉电阻阻值较大，高电平很容易因为外部电流驱动而拉低。

  • drive具有不同的最大安全电流的限制，有DRIVE_0-3四种选择

  • alt为引脚的备用功能，仅对alt和alt_open_drain两种模式有效，有0-7八种选择

value函数中，如果不带参数，就是得到当前状态，如果在输出模式，需要带参数，变为设置电平

配置在引脚的触发源处于活动状态时要调用中断处理程序，如果引脚模式为Pin.IN，可以使用irq函数，如果引脚模式为Pin.IN，可以使用Pin.IRQ_RISING，Pin.IRQ_FALLING，Pin.IRQ_ANY三种模式，分别对应上升沿，下降沿，任意电平变化触发中断。