【2022得捷电子创新设计大赛】ESP32S2 按键控制RGB灯

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esp32-s2-kaluga-1开发板板载了一个音频开发板【ESP-LyraT-8311A v1.3】今天下载了例程，继续学习idf的使用，同时学习一下程序：

1、进入example:C:\Users\Administrator\Documents\GitHub\esp-dev-kits\esp32-s2-kaluga-1\examples\adc_button目录下面：

2、设置开发板idf.py set-target esp32S2【注，如果不设置，会出现编译工程出错提示static const adc_bits_width_t width = ADC_WIDTH_BIT_13;

3、然后idf.py build【注意，如果不设置对esp32S2也如出现下载程序出错】

下载后按相应的按键就RGB灯就会亮不同的颜色。用监视器也会打印出相应的提示：

  4、再看一下例程程序，这个例程是基于freertos创建的程序：头文件引入了必须的模块：

#include <stdio.h>
#include <stdint.h>
#include <stddef.h>
#include <string.h>
#include "esp_wifi.h"
#include "esp_system.h"
#include "esp_event.h"
#include "freertos/FreeRTOS.h"
#include "freertos/task.h"
#include "esp_heap_caps.h"
#include "esp_log.h"
#include "driver/gpio.h"
#include "driver/adc.h"
#include "driver/rmt.h"
#include "led_strip.h"

2、然后初始化了一些常量与变量的声明：

#define DEFAULT_VREF    1100                            /*!< Use adc2_vref_to_gpio() to obtain a better estimate */
#define NO_OF_SAMPLES   64
#define SAMPLE_TIME     200                             /*!< Sampling time(ms) */
static const adc_channel_t channel = ADC_CHANNEL_5;     /*!< PIO7 if ADC1, GPIO17 if ADC2 */
static const adc_bits_width_t width = ADC_WIDTH_BIT_13;

static const adc_atten_t atten = ADC_ATTEN_DB_11;
static const adc_unit_t unit = ADC_UNIT_1;
static xQueueHandle adc_queue = NULL;
led_strip_t *strip;
#define DEVIATION 0.1

const char *TAG = "main";

3、电压转函数，感觉ADC的是13位ADC，然后电压最大值也是2.6V

double adc_voltage_conversion(uint32_t adc_reading)
{
    double voltage = 0;

    voltage = (2.60 * adc_reading) / 8191;

    return voltage;
}

4、按键检测电路，翻看原理图，是接在一个IO上，然后不同的按键接了不同的电阻，通过电压来检测是哪个按键按下了：

 检测任务函数如下，检测到电压后，会把检测值更新到队列里面，以便RGB程序来获取：

void button_task(void *arg)
{
    /*!<Continuously sample ADC1*/
    while (1) {
        uint32_t adc_reading = 0;
        double voltage = 0;

        /*!< Multisampling */
        for (int i = 0; i < NO_OF_SAMPLES; i++) {
            if (unit == ADC_UNIT_1) {
                adc_reading += adc1_get_raw((adc1_channel_t)channel);
            } else {
                int raw;
                adc2_get_raw((adc2_channel_t)channel, width, &raw);
                adc_reading += raw;
            }
        }

        adc_reading /= NO_OF_SAMPLES;

        voltage = adc_voltage_conversion(adc_reading);
        ESP_LOGD(TAG, "ADC%d CH%d Raw: %d   ; Voltage: %0.2lfV", unit, channel, adc_reading, voltage);

        xQueueSend(adc_queue, (double *)&voltage, 0);
        vTaskDelay(pdMS_TO_TICKS(SAMPLE_TIME));
    }

    vTaskDelete(NULL);
}

5、RGB亮灯任务函数，主要是检测adc队列里的值，如果有新的值，就做出相应变化：

void led_task(void *arg)
{
    double voltage = 0;

    while (1) {
        xQueueReceive(adc_queue, &voltage, portMAX_DELAY);

        if (voltage > 2.6) {
            continue;
        } else if (voltage > 2.41 - DEVIATION  && voltage <= 2.41 + DEVIATION) {
            ESP_LOGI(TAG, "rec(K1) -> red");
            ESP_ERROR_CHECK(strip->set_pixel(strip, 0, 255, 0, 0));
            ESP_ERROR_CHECK(strip->refresh(strip, 0));

        } else if (voltage > 1.98 - DEVIATION && voltage <= 1.98 + DEVIATION) {
            ESP_LOGI(TAG, "mode(K2) -> green");
            ESP_ERROR_CHECK(strip->set_pixel(strip, 0, 0, 255, 0));
            ESP_ERROR_CHECK(strip->refresh(strip, 0));
        } else if (voltage > 1.65 - DEVIATION && voltage <= 1.65 + DEVIATION) {
            ESP_LOGI(TAG, "play(K3) -> blue");
            ESP_ERROR_CHECK(strip->set_pixel(strip, 0, 0, 0, 255));
            ESP_ERROR_CHECK(strip->refresh(strip, 0));

        } else if (voltage > 1.11 - DEVIATION && voltage <= 1.11 + DEVIATION) {
            ESP_LOGI(TAG, "set(K4) -> yellow");
            ESP_ERROR_CHECK(strip->set_pixel(strip, 0, 255, 255, 0));
            ESP_ERROR_CHECK(strip->refresh(strip, 0));

        } else if (voltage > 0.82 - DEVIATION && voltage <= 0.82 + DEVIATION) {

            ESP_LOGI(TAG, "vol(K5) -> purple");
            ESP_ERROR_CHECK(strip->set_pixel(strip, 0, 255, 0, 255));
            ESP_ERROR_CHECK(strip->refresh(strip, 0));

        } else if (voltage > 0.38 - DEVIATION && voltage <= 0.38 + DEVIATION) {

            ESP_LOGI(TAG, "vol+(K6) -> write");
            ESP_ERROR_CHECK(strip->set_pixel(strip, 0, 255, 255, 255));
            ESP_ERROR_CHECK(strip->refresh(strip, 0));
        }

    }

    vTaskDelete(NULL);

}

6、按键ADC初始化：

void adc_init(void)
{
    if (unit == ADC_UNIT_1) {
        adc1_config_width(width);
        adc1_config_channel_atten(channel, atten);
    } else {
        adc2_config_channel_atten((adc2_channel_t)channel, atten);
    }

}

7、日志打印、RGB初始化：

esp_err_t example_rmt_init(uint8_t gpio_num, int led_number, uint8_t rmt_channel)
{
    ESP_LOGI(TAG, "Initializing WS2812");
    rmt_config_t config = RMT_DEFAULT_CONFIG_TX(gpio_num, rmt_channel);

    /*!< set counter clock to 40MHz */
    config.clk_div = 2;

    ESP_ERROR_CHECK(rmt_config(&config));
    ESP_ERROR_CHECK(rmt_driver_install(config.channel, 0, 0));

    led_strip_config_t strip_config = LED_STRIP_DEFAULT_CONFIG(led_number, (led_strip_dev_t)config.channel);
    strip = led_strip_new_rmt_ws2812(&strip_config);

    if (!strip) {
        ESP_LOGE(TAG, "install WS2812 driver failed");
        return ESP_FAIL;
    }

    /*!< Clear LED strip (turn off all LEDs) */
    ESP_ERROR_CHECK(strip->clear(strip, 100));
    /*!< Show simple rainbow chasing pattern */

    return ESP_OK;
}

8、主函数，主要是初始化外设，然后建立两个任务：

void app_main()
{
    /*!< WS2812 init*/
    ESP_ERROR_CHECK(example_rmt_init(CONFIG_EXAMPLE_RMT_TX_GPIO, CONFIG_EXAMPLE_STRIP_LED_NUMBER, RMT_CHANNEL_0));

    adc_queue = xQueueCreate(1, sizeof(double));
    adc_init();
    xTaskCreatePinnedToCore(&button_task, "button_task", 3 * 1024, NULL, 5, NULL, 0);
    xTaskCreatePinnedToCore(&led_task, "led_task", 3 * 1024, NULL, 5, NULL, 0);
}

【总结】以前对FreeRTOS也有过初步的接触，但是看这个主程序，还是花了不少时间，理解还不是很透。感觉用luatOS跟python还是适应些，不过这个效率高。