如何使用ESP32定時器增強項目功能

ESP32是一款功能強大的微控制器，它不僅適用於電子製作愛好者，還適合企業和客戶端。在任何項目中，時間都是非常重要的，因此使用ESP32定時器來控制時間是非常重要的。本文將詳細介紹如何使用ESP32定時器增強項目功能。

一、ESP32定時器的介紹

ESP32微控制器的每個核心都有2個定時器，可以選擇做為通用的定時器、低功耗的定時器（僅工作在睡眠模式下）和高精度定時器（僅適用於算法加速器）等。

ESP32的定時器可以設置安裝時間，在到達指定時間後，它可以自動開啟或關閉外設，限制其工作模式和持續時間。ESP32還提供了兩種不同類型的定時器-硬件定時器和軟件定時器。

硬件定時器是ESP32微控制器里的標準定時器，是由硬件電路實現的，並且不會受到其他任務和中斷的干擾。軟件定時器是由軟件實現的，其原理是使用中斷信號驅動。軟件定時器比硬件定時器的缺點在於，當系統有負載時，它們的準確性會下降。

二、使用ESP32定時器開關LED

// 引入 required 庫
#include "Arduino.h"
 
// 存儲引腳信息
const int LED = 2;
 
// 定義定時器相關的變量
unsigned long previousMillis = 0;  
const long interval = 1000;  
 
void setup() {
  pinMode(LED, OUTPUT);
  Serial.begin(9600);
}
 
void loop() {
  unsigned long currentMillis = millis();  // 獲取當前系統的時間
  if (currentMillis - previousMillis >= interval) {
    previousMillis = currentMillis;
    digitalWrite(LED, !digitalRead(LED));
  }
}

上面的示例程序使用ESP32定時器開關LED。首先，我們必須引入所需的庫，在程序設定LED的針腳。然後定義兩個變量：previousMillis，用於存儲上一次切換LED時的時間，以及interval，即LED在開頭和關閉之間所需要保持的時間。接下來，我們將針腳設置為輸出，並開始Serial通信。

在主循環中，我們獲得當前的系統時間(currentMillis)。如果過去的時間(currentMillis-previousMillis)已經達到interval的時間，那麼previousMillis就會更新為當前時間(currentMillis)。然後，LED將翻轉。

這個例子說明了ESP32定時器的簡單用法。我們可以使用不同的時間間隔來控制其他外設的操作，比如音箱、電機和傳感器。

三、使用ESP32定時器控制蜂鳴器

// 引入 required 庫
#include "Arduino.h"
 
// 定義蜂鳴器的針腳
const int buzzer = 24;
 
void setup()
{
  //將蜂鳴器的引腳設置為輸出
  pinMode(buzzer, OUTPUT);
}
 
void loop()
{
  // 頻率為262（Hz）聲音 0.5 秒
  tone(buzzer, 262);
  delay(500);
  
  // 停止聲音 0.1 秒
  noTone(buzzer);
  delay(100);
  
  // 頻率為294（Hz）聲音 0.5 秒
  tone(buzzer, 294);
  delay(500);
  
  // 停止聲音 0.1 秒
  noTone(buzzer);
  delay(100);
  
  // 以此類推...
}

上面的示例程序是在ESP32控制蜂鳴器的針腳。我們定義了一個蜂鳴器針腳，並將其設置為輸出。然後，在主循環中，我們定義了一系列音樂，每個音樂的時長、慣性都不同。ESP32將使用tone()方法在指定的時間內播放音符。然後，使用noTone()停止音符播放。

通過這個例子，我們可以理解使用ESP32定時器可以非常靈活地控制蜂鳴器。

四、使用ESP32定時器控制電機

// 引入 required 庫
#include 
 
// 定義電機的針腳
const int motorPin = 13;
 
// 定義舵機庫
Servo motor;
 
void setup()
{
  // 將電機針腳設置為輸出
  pinMode(motorPin, OUTPUT);
  // 將舵機應用於電機
  motor.attach(motorPin);
}
 
void loop()
{
  // 向前 1 秒
  forward();
  delay(1000);
 
  // 停止 1 秒
  stop();
  delay(1000);
 
  // 向後 1 秒
  backward();
  delay(1000);
 
  // 停止 1 秒
  stop();
  delay(1000);
}
 
void stop()
{
  motor.write(90);  // 停止
  digitalWrite(motorPin, LOW);
}
 
void backward()
{
  motor.write(0);  // 向後
  digitalWrite(motorPin, HIGH);
}
 
void forward()
{
  motor.write(180);  // 向前
  digitalWrite(motorPin, HIGH);
}

上面的示例程序是示範如何使用ESP32定時器控制電機。我們需要引入Servo庫，並將電機的針腳設置為輸出模式。

在主循環中，我們定義了幾個運動，使用delay()方法設定時間，當然可以根據需要改變。然後我們又定義了三個函數，分別控制電機向前、向後和停止。ESP32使用舵機將電機引腳上的電機控制轉化為機械運動。

五、結論

使用ESP32定時器可以提高項目功能。我們可以用它來控制LED、蜂鳴器和電機。可以發現，使用這種硬件方法比使用軟件控制更加準確和準確性高。同時，ESP32提供了很多不同類型的定時器，可以適應不同項目的要求。通過這篇文章，相信你能夠更好地理解ESP32定時器，並能夠使用它來完成自己的項目。