驱动蜂鸣器

一、实验目的

驱动microROS控制板上的有源蜂鸣器，每间隔500毫秒响一声。

二、硬件连接

如下图所示，蜂鸣器为板载元器件，所以不需要外接其他设备，只需要把type-C数据线连接电脑与microROS控制板作为烧录固件功能即可。

microROS控制板上的蜂鸣器为有源蜂鸣器，当GPIO引脚电平为高电平开启鸣笛，当GPIO引脚电平为低电平关闭鸣笛。

三、核心代码解析

程序源码对应的虚拟机路径为：

~/esp/Samples/esp32_samples/beep

初始化蜂鸣器的GPIO，其中BEEP_GPIO对应硬件电路的GPIO46，GPIO模式设置为输出模式。

xxxxxxxxxx
static void Beep_GPIO_Init(void)
{
    // zero-initialize the config structure.
    gpio_config_t io_conf = {};
    //disable interrupt 禁用中断
    io_conf.intr_type = GPIO_INTR_DISABLE;
    //set as output mode 设置为输出模式
    io_conf.mode = GPIO_MODE_OUTPUT;
    //bit mask of the pins that you want to set 引脚编号设置
    io_conf.pin_bit_mask = (1ULL<<BEEP_GPIO);
    //disable pull-down mode 禁用下拉
    io_conf.pull_down_en = 0;
    //disable pull-up mode 禁用上拉
    io_conf.pull_up_en = 0;
    //configure GPIO with the given settings 配置GPIO口
    gpio_config(&io_conf);
    // 关闭蜂鸣器
    Beep_Off();
}

开启蜂鸣器，蜂鸣器一直鸣笛。

xxxxxxxxxx
void Beep_On(void)
{
    beep_state = BEEP_STATE_ON_ALWAYS;
    beep_on_time = 0;
    gpio_set_level(BEEP_GPIO, BEEP_ACTIVE_LEVEL);
}

关闭蜂鸣器。

xxxxxxxxxx
void Beep_Off(void)
{
    beep_state = BEEP_STATE_OFF;
    beep_on_time = 0;
    gpio_set_level(BEEP_GPIO, !BEEP_ACTIVE_LEVEL);
}

为了将蜂鸣器做到鸣笛超时自动关闭，需要在初始化蜂鸣器时开启蜂鸣器任务来管理蜂鸣器鸣笛时间。

​x
static void Beep_Task(void *arg)
{
    ESP_LOGI(TAG, "Start Beep_Task with core:%d", xPortGetCoreID());
    while (1)
    {
        Beep_Handle();

        vTaskDelay(pdMS_TO_TICKS(10));
    }

    vTaskDelete(NULL);
}

Beep_Handle函数主要任务是在BEEP_STATE_ON_DELAY状态时自动减少beep_on_time的值，直到等于0则自动关闭蜂鸣器。

xxxxxxxxxx
void Beep_Handle(void)
{
    if (beep_state == BEEP_STATE_ON_DELAY)
    {
        if (beep_on_time > 0)
        {
            beep_on_time--;
        }
        else
        {
            Beep_Off();
            beep_state = BEEP_STATE_OFF;
        }
    }
}

设置蜂鸣器开启时间，time=0时关闭，time=1时一直响，time>=10，延迟xx毫秒后自动关闭。

xxxxxxxxxx
void Beep_On_Time(uint16_t time)
{
    if (time == 1)
    {
        beep_state = BEEP_STATE_ON_ALWAYS;
        beep_on_time = 0;
        Beep_On();
    }
    else if (time == 0)
    {
        beep_state = BEEP_STATE_OFF;
        beep_on_time = 0;
        Beep_Off();
    }
    else
    {
        if (time < 10) time = 10;
        if (time > 10000) time = 10000;
        beep_state = BEEP_STATE_ON_DELAY;
        beep_on_time = (time / 10);
        gpio_set_level(BEEP_GPIO, BEEP_ACTIVE_LEVEL);
    }
}

在app_main里调用Beep_Init函数初始化蜂鸣器，并在循环中（每1000毫秒）设置蜂鸣器鸣笛500毫秒后自动关闭。

xxxxxxxxxx
void app_main(void)
{
    printf("hello yahboom\n");
    ESP_LOGI(TAG, "Nice to meet you!");
    Beep_Init();
    vTaskDelay(pdMS_TO_TICKS(1000));

    // 每1秒响一次蜂鸣器 The buzzer sounds every 1 second
    while(1)
    {
        Beep_On_Time(500);
        vTaskDelay(pdMS_TO_TICKS(1000));
    }
}

四、编译下载烧录固件

使用Type-C数据线连接虚拟机/电脑与microROS控制板，如果系统弹窗选择连接到虚拟机上。

激活ESP-IDF开发环境，注意每次打开新终端都需要先激活ESP-IDF开发环境才可以编译固件。

xxxxxxxxxx
source ~/esp/esp-idf/export.sh

进入项目目录

xxxxxxxxxx
cd ~/esp/Samples/esp32_samples/beep

编译、烧录、打开串口模拟器

xxxxxxxxxx
idf.py build flash monitor

如果需要退出串口模拟器，请按Ctrl+]。

五、实验效果

串口模拟器打印"hello yahboom"欢迎词，此时我们可以听到蜂鸣每间隔500毫秒响一声。