唤醒ESP32的三种不同方法

步骤1：简介

ESP32具有以下功能：省电模式，称为“深度睡眠”。在这种模式下，CPU，大多数RAM和所有数字时钟外围设备都将关闭。芯片上唯一仍可连接的部分是RTC控制器，RTC外设（包括ULP协处理器）和RTC存储器。

我们有几种方法可以在睡眠时唤醒ESP32。进入深度睡眠模式之前，可以随时设置唤醒源。

步骤2：唤醒ESP32的方法

有五种唤醒ESP32的方法：

•计时器

•外部唤醒（ext0）

•外部唤醒（ext1）

•ULP协处理器唤醒

•触摸板

步骤3：计时器

RTC控制器具有内置的计时器，在预定的时间段后，可用于激活芯片。时间以微秒精度指定。

esp_deep_sleep_enable_timer_wakeup（ uint64_t time_in_us ）

time_in_us》是以微秒为单位的时间

步骤4：外部唤醒（ext0）

当RTC GPIO之一进入预定义的逻辑级别时，RTC IO模块包含触发警报的逻辑。 RTC IO是RTC外设电源域的一部分，因此，如果请求此激活源，则在深度睡眠期间RTC外设将保持活动状态。

esp_deep_sleep_enable_ext0_wakeup（ gpio_num_t gpio_num ， int level）

gpio_num》使用的GPIO编号作为激活源。只能使用RTC功能的GPIO：0，2，4，12-15，25-27，32-39。

level》输入级别将触发警报（0 = LOW，1 =高）

步骤5：外部唤醒（ext1）

RTC控制器包含使用多个RTC GPIO触发闹钟的逻辑。

esp_deep_sleep_enable_ext1_wakeup（uint64_t mask， esp_ext1_wakeup_mode_t mode）

mask》会导致激活的GPIO编号的位掩码。此位图中只能使用启用RTC的GPIO：0，2，4，12-15，25-27，32-39。

mode》选择用于确定激活条件的逻辑功能：

•ESP_EXT1_WAKEUP_ALL_LOW：在所有选定的GPIO都为LOW时唤醒

•ESP_EXT1_WAKEUP_ANY_HIGH：在任何选定的GPIO为HIGH时唤醒

步骤6 ：ULP协处理器唤醒

当芯片处于深度睡眠状态时，ULP协处理器可以运行，并且可以用于搜索传感器，监视ADC或电容式触摸传感器的值，并在特定事件发生时激活芯片

ULP协处理器是RTC外围设备电源域的一部分，并运行存储在慢速存储器RTC中的程序。因此，如果请求此激活模式，则在深度睡眠期间将激活RTC外设和RTC慢速存储器。

步骤7：触摸板

RTC控制器包含使用电容式触摸传感器触发警报的逻辑。但是，触针的定义不同。我们必须对每个所需的引脚使用触摸中断。

设置中断后，我们启用唤醒模式以使用传感器。

//Configure Touchpad as wakeup source

esp_sleep_enable_touchpad_wakeup（）;

步骤8：进入深度睡眠模式

设置唤醒模式后，只需一个命令即可将ESP32置于深度睡眠模式（花费2.5μA或更小）。我在这里强调，这笔费用来自ESP芯片，而不是印版，因为后者花费更多。

esp_deep_sleep_start（）;

从该命令开始，ESP32进入睡眠状态，并且不执行下一行重要说明：必须在执行上述命令之前进行所有唤醒设置。

步骤9：以下是一些重要信息

下面的调用返回ESP32唤醒的原因。

1：EXT0 2：EXT1 3：计时器4：TOUCHPAD 5：ULP

esp_sleep_get_wakeup_cause（）;

如果通过触摸板设置唤醒功能，我们可以通过命令恢复触摸发生的GPIO

esp_sleep_get_touchpad_wakeup_status（）;

每次ESP32唤醒时，

它将再次循环进行设置。因此，所有未在RTC内存中定义的变量都将返回其原始状态。

要即使在入睡后仍将变量保留在内存中，请在以下示例中使用变量声明：

//RTC_DATA_ATTR aloca a variável na memória RTC

RTC_DATA_ATTR int bootCount = 0;

第10步：演示

视频根据图像显示了程序的工作。

步骤11：WiFi NodeMCU-32S ESP-WROOM-32

步骤12：组装

步骤13：程序

我们现在将创建一个程序，在其中将ESP32配置为进入深度睡眠模式。这将以三种不同的方式唤醒：一种用于外部唤醒（ext0），一种用于定时器，另一种用于触摸板。它们不能一起工作，因此我们将使用一个变量作为计数器，表示ESP32引导Boot的次数以配置唤醒方式。

步骤14：需要使用库

要控制OLED显示，我们需要一个外部库。为此，我们将下载U8g2库。

在Arduino IDE中，转到“草图”菜单》》“包括库” 》》“管理库。..”。

第15步：库和变量

我们包括了用于控制OLED显示的库，以及显示控制器实例的构造函数。另外，我们在RTC内存中分配变量。我们设置触摸接受的灵敏度，毫秒转换因子（以秒为单位）以及ESP32进入睡眠模式的时间（以秒为单位）。

#include //biblioteca para controle do display oled

//construtor da instancia do controlador do display

//SDA = 21 e SCL = 22

U8X8_SSD1306_128X64_NONAME_SW_I2C display（SCL， SDA， U8X8_PIN_NONE）;

//RTC_DATA_ATTR aloca a variável na memoria RTC

RTC_DATA_ATTR int bootCount = 0;

//sensibilidade para aceitação do toque

#define Threshold 40

//fator de conversão de microsegundos para segundos

#define uS_TO_S_FACTOR 1000000

//tempo que o ESP32 ficará em modo sleep （em segundos）

#define TIME_TO_SLEEP 3

步骤16：设置

在安装程序中，我们增加启动发生的次数。我们调用该函数来打印Boot主题。如果引导编号为PAR，则将ESP32设置为通过（EXT0）按钮唤醒。如果是3的倍数，我们将ESP32设置为在设置的时间后唤醒。否则，我们将设置电容式触摸引脚来唤醒ESP32。最后，我们将触摸板设置为唤醒源，并强制ESP32进入睡眠模式。

void setup（） {

Serial.begin（115200）;

delay（1000）;

//incrementa o numero de vezes que o BOOT ocorreu

++bootCount;

configureDisplay（）;

//chama a função para imprimir o motivo do BOOT

print_wakeup_reason（）;

//se o numero de boot for PAR configuramos o ESP32 para despertar através do botão （EXT0）

if（bootCount % 2 == 0） {

esp_sleep_enable_ext0_wakeup（GPIO_NUM_39，1）; //1 = High， 0 = Low

}

//se for multiplo de 3 configuramos o ESP32 para despertar depois de um tempo definido

else if（bootCount % 3 == 0） {

esp_sleep_enable_timer_wakeup（TIME_TO_SLEEP * uS_TO_S_FACTOR）;

}

//caso contrario configuramos os pinos de touch capacitivo para despertar o ESP32

else {

//Setup interrupt on Touch Pad 5 （GPIO12）

touchAttachInterrupt（T5， callback， Threshold）;

//Configure Touchpad as wakeup source

esp_sleep_enable_touchpad_wakeup（）;

}

Serial.println（“entrando em modo sleep“）;

esp_deep_sleep_start（）; //força o ESP32 entrar em modo SLEEP

}

步骤17：循环，回调和ConfigureDisplay

在循环中，我们无事可做。然后，如果发生中断，我们有事可做时，我们将继续中断回调。关于configureDisplay，我们初始化显示并配置一些参数。我们在屏幕上打印引导发生的次数。

//nada a se fazer no loop

void loop（） {

}

//callback das interrupções

void callback（）{

//caso queira fazer algo ao ocorrer a interrupção

}

void configureDisplay（）

{

//inicializa o display e configura alguns parametros

display.begin（）;

display.setPowerSave（0）; //modo powerSave （0-Off ？ 1-On）

display.setFont（u8x8_font_torussansbold8_u）; //fonte utilizada

//imprime no display os numero de vezes que aconteceu o BOOT

display.drawString（0，0， ”BOOT NUM：“）;

display.drawString（0，2，String（bootCount）.c_str（））;

display.drawString（0，4， ”MOTIVO：“）;

}

步骤18：Print_wakeup_reason（知道唤醒的原因）

这里，我们具有打印ESP32唤醒原因的功能。

//função para imprimir a causa do ESP32 despertar

void print_wakeup_reason（ ）{

esp_sleep_wakeup_cause_t wakeup_reason;

String reason = ”“;

wakeup_reason = esp_sleep_get_wakeup_cause（）; //recupera a causa do despertar

switch（wakeup_reason）

{

case 1 ：reason = ”EXT0 RTC_IO BTN“; break;

case 2 ：reason = ”EXT1 RTC_CNTL“; break;

case 3 ：reason = ”TIMER“; break;

case 4 ：reason = ”TOUCHPAD“; break;

case 5 ：reason = ”ULP PROGRAM“; break;

default ：reason = ”NO DS CAUSE“; break;

}

Serial.println（reason）;

display.clearLine（6）; //apaga a linha 6 do display

display.drawString（0，6， reason.c_str（））; //imprime a causa do despertar no display

//se despertou por TOUCHPAD， então vamos verificar em qual dos pinos ocorreu

if（wakeup_reason == 4） {

print_wakeup_touchpad（）; //verifica o pino e imprime no display

}

}

步骤19：Print_wakeup_touchpad（知道GPIO触摸）

现在，在此步骤中，我们具有打印被触摸的图钉的功能。我们恢复了唤醒ESP32的GPIO并将其打印在显示屏上。

//função para imprimir o pino que foi tocado

void print_wakeup_touchpad（） {

touch_pad_t touchPin;

touchPin = esp_sleep_get_touchpad_wakeup_status（）; //recupera o GPIO que despertou o ESP32

String GPIO = ”“;

switch（touchPin）

{

case 0 ： GPIO = ”4“; break;

case 1 ： GPIO = ”0“; break;

case 2 ： GPIO = ”2“; break;

case 3 ： GPIO = ”15“; break;

case 4 ： GPIO = ”13“; break;

case 5 ： GPIO = ”12“; break;

case 6 ： GPIO = ”14“; break;

case 7 ： GPIO = ”27“; break;

case 8 ： GPIO = ”33“; break;

case 9 ： GPIO = ”32“; break;

default ： Serial.println（”Wakeup not by touchpad“）; break;

}

Serial.println（”GPIO： “+GPIO）;

display.clearLine（7）;//apaga a linha 7 do display

display.drawString（0，7， ”GPIO： “）;

display.drawString（6，7， GPIO.c_str（））; //imprime o GPIO

}