ESP32外设入门文档

2025-05-14

写在前边

弄这个文档的初衷是为了更快地入门ESP32，一寻思自己弄太慢了，就大家一起来完善吧。文档内容肯定会有错误，在群里说一下改正即可，如果进度比较快or有地方需要完善，按照已有格式进行完善即可，众人拾柴火焰高，对吧。

文档说明

本文档中只说明ESP32中的情况
下边的函数或者某些参数如果没有看懂，需要结合PDF和AI了解。

GPIO

GPIO有四种常见的工作模式：

  • 输出：可以设置GPIO的高低电平
  • 输入：可以获取外部输入的高低电平信息，一般要设置加上拉电阻或下拉电阻
  • 浮空输出：可以设置GPIO的高低电平，但要在电路外部中增加上拉电阻
  • 开漏输入：可以获取外部输入的高低电平信息，但要在电路外部中增加上拉电阻

GPIO的使用流程：初始化->设置GPIO工作模式

GPIO初始化

定义结构体->调用API初始化GPIO

①定义结构体

结构体由以下内容组成

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gpio_config_t led_GPIO_config = { //结构体名字可以随便改
    .pin_bit_mask = (1<<On_Board_LED_GPIO), // GPIO掩码，用来同时操作多个GPIO
    .pull_up_en = GPIO_PULLUP_DISABLE, //GPIO上拉使能
    .pull_down_en = GPIO_PULLDOWN_ENABLE, //GPIO下拉使能
    .mode = GPIO_MODE_OUTPUT, //GPIO模式
    .intr_type = GPIO_INTR_DISABLE, //GPIO中断类型
};
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gpio_config_t led_GPIO_config = { //结构体名字可以随便改
    .pin_bit_mask = (1<<On_Board_LED_GPIO), // GPIO掩码，用来同时操作多个GPIO
    .pull_up_en = GPIO_PULLUP_DISABLE, //GPIO上拉使能
    .pull_down_en = GPIO_PULLDOWN_ENABLE, //GPIO下拉使能
    .mode = GPIO_MODE_OUTPUT, //GPIO模式
    .intr_type = GPIO_INTR_DISABLE, //GPIO中断类型
};

②使用API初始化GPIO

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gpio_config(&led_GPIO_config); // 通过 乐鑫提供的API初始化GPIO ，使用上述的结构体
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gpio_config(&led_GPIO_config); //通过乐鑫提供的API初始化GPIO，使用上述的结构体

GPIO输出

输出的两个参数分别是：

  • gpio_num：GPIO引脚编号（如GPIO_NUM_2）。
  • level：电平值（0/1）这里level非零即为1
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GPIO_set_level ( gpio_num ,level );
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GPIO_set_level(gpio_num,level);

GPIO交换矩阵

GPIO交换矩阵的核心作用：

  • 动态信号路由：允许将90%以上的外设信号（如UART、PWM、SPI等）自由映射到 任意可用的GPIO引脚（部分特殊功能引脚除外）。
  • 突破物理限制：解决PCB设计时的引脚冲突问题，例如可将同一外设（如 UART0）的TX和RX分配到不同位置的引脚。

简而言之，可以让任意引脚使用任意的功能。

定时器PWM

定时器是通道的基础.通道必须绑定到一个已通过ledc_timer_config配置的定时器。定时器定义了PWM的全局参数（如频率），而通道负责将这一时间基准转化为具体GPIO的输出。共享性:一个定时器可被多个通道共享。例如，定时器配置为1kHz频率后，多个通道可基于同一频率输出不同占空比的信号。参数一致性:通道的speed_mode必须与绑定的定时器一致，否则PWM信号无法正确生成。

配置流程：

配置PWM,绑定通道和GPIO

①配置PWM：

创建PWM配置结构体->通过API使用结构体对PWM的定时器进行配置

②绑定：

完成通道绑定设置->通过API使用结构体对PWM的定时器进行绑定

创建PWM配置结构体

对PWM进行初始化设置，设置定时器频率、通道，时钟源，翻转频率，分辨率

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ledc_timer_config_t On_Board_LED_GPIO_Timer_change = {
    .speed_mode = LEDC_LOW_SPEED_MODE, //定时器频率（8MHz/80MHz）
    .timer_num = LEDC_TIMER 0, //使用的定时器通道（0~3）
    .clk_cfg = LEDC_AUTO_CLK, //时钟源（一般为AUTO）
    .freq_hz = 5000, //翻转的频率（Hz）
    .duty_resolution = LEDC_TIMER_13_BIT, //定时器的分辨率为2^13-1（表示占空比范围0~2^13-1）
};

↓↓ ESP32的时钟源类型 ↓↓

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ledc_timer_config_t On_Board_LED_GPIO_Timer_change = {
    .speed_mode = LEDC_LOW_SPEED_MODE, //定时器频率（8MHz/80MHz）
    .timer_num = LEDC_TIMER0, //使用的定时器通道（0~3）
    .clk_cfg = LEDC_AUTO_CLK, //时钟源（一般为AUTO）
    .freq_hz = 5000, //翻转的频率（Hz）
    .duty_resolution = LEDC_TIMER_13_BIT, //定时器的分辨率为2^13-1（表示占空比范围0~2^13-1）
};
时钟源类型 频率范围 适用模式 特点
APB_CLK 80MHz（默认） 高速模式 高精度、低抖动
RTC8M_CLK ~8MHz（可校准） 低速模式 低功耗、可深度睡眠工作
REF_TICK 1MHz 特殊应用 同步系统时钟

此处一般为自动

使用API配置PWM

ledc_timer_config用于初始化用到的定时器 （）

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ledc_timer_config(&On_Board_LED_GPIO_Timer_change);//调用API配置PWM
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ledc_timer_config(&On_Board_LED_GPIO_Timer_change);//调用API配置PWM

通道初始化

指定配置的通道，及其绑定的定时器与GPIO，并指明定时器频率，中断类型和信号占空比

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ledc_channel_config_t On_Board_LED_GPIO_Timer_channel_change = {
    .channel = 0, //GPIO绑定的通道
    .gpio_num = On_Board_LED_GPIO, //绑定的GPIO引脚
    .timer_sel = 0, //所绑定的定时器
    .speed_mode = LEDC_LOW_SPEED_MODE, //定时器频率（与所绑定的定时器频率相同）
    .duty = 0, //占空比
    .intr_type = LEDC_INTR_DISABLE, //中断类型
};
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ledc_channel_config_t On_Board_LED_GPIO_Timer_channel_change = {
    .channel = 0, //GPIO绑定的通道
    .gpio_num = On_Board_LED_GPIO, //绑定的GPIO引脚
    .timer_sel = 0, //所绑定的定时器
    .speed_mode = LEDC_LOW_SPEED_MODE, //定时器频率（与所绑定的定时器频率相同）
    .duty = 0, //占空比
    .intr_type = LEDC_INTR_DISABLE, //中断类型
};

使用API进行绑定

ledc_channel_config用于初始化ledc输出通道 以及将timer关联起来

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ledc_channel_config(&ledc_channel)
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ledc_channel_config(&ledc_channel)

这样对应的通道就能输出PWM频率了（上例 为 On_Board_LED_GPIO这个GPIO接口 输出PWM ）

计时计数

IIC

协议：注意！注意！新旧I2C协议代码不通用！不兼容！旧版 “driver/i2c.h” 新版 “driver/i2c_master.h”

配置流程：

写初始化I2C函数，写I2C对寄存器读写函数（用于寄存器初始化函数中），主函数调用I2C初始化函数与寄存器初始化函数

①配置I2C：

创建I2C初始化结构体->配置参数->安装I2C驱动

②寄存器读写函数->寄存器初始化函数

需要用到寄存器值读写

③ 在主函数中调用I2C初始化函数与寄存器初始化函数

文件中创建结构体初始化I2C

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i2c_config_t conf = {
    .mode = I2C_MODE_MASTER, // 确定主从模式
    .sda_io_num = I2C_MASTER_SDA_IO, // 配置 SDA 的 GPIO
    .sda_pullup_en = GPIO_PULLUP_ENABLE, //打开上拉电阻，避免浮空
    .scl_io_num = I2C_MASTER_SCL_IO, // 配置 SCL 的 GPIO
    .scl_pullup_en = GPIO_PULLUP_ENABLE, //打开上拉电阻，避免浮空
    .master.clk_speed = I2C_MASTER_FREQ_HZ, // 为项目选择 频率
};
i2c_param_config(BSP_I2C_NUM, &i2c_conf); // 配置参数 // BSP_I2C_NUM是具体的I2C编号，宏定义一般为0或者1
return i2c_driver_install(BSP_I2C_NUM, i2c_conf.mode, 0, 0, 0); // 安装驱动
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i2c_config_t conf = {
    .mode = I2C_MODE_MASTER, //确定主从模式
    .sda_io_num = I2C_MASTER_SDA_IO, // 配置 SDA 的 GPIO
    .sda_pullup_en = GPIO_PULLUP_ENABLE, //打开上拉电阻，避免浮空
    .scl_io_num = I2C_MASTER_SCL_IO, // 配置 SCL 的 GPIO
    .scl_pullup_en = GPIO_PULLUP_ENABLE, //打开上拉电阻，避免浮空
    .master.clk_speed = I2C_MASTER_FREQ_HZ, // 为项目选择频率
};
i2c_param_config(BSP_I2C_NUM, &i2c_conf);//配置参数 //BSP_I2C_NUM是具体的I2C编号，宏定义一般为0或者1
return i2c_driver_install(BSP_I2C_NUM, i2c_conf.mode, 0, 0, 0);//安装驱动)

通过I2C对寄存器值进行读取写入（用于寄存器初始化函数中）

BSP_I2C_NUM依旧是使用的I2C外设编号，SENSOR_ADDR是寄存器的地址，I2C通过地址找到寄存器并进行读写操作。

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// 读取寄存器的值
esp_err_t I2C_register_read(uint8_t reg_addr, uint8_t *data, size_t len){
    return i2c_master_write_read_device(BSP_I2C_NUM,SENSOR_ADDR, &reg_addr, 1, data, len, 1000 / portTICK_PERIOD_MS);
}

// 给寄存器写值
esp_err_t I2C_register_write_byte(uint8_t reg_addr, uint8_t data){
    uint8_t write_buf[2] = {reg_addr, data};
    return i2c_master_write_to_device(BSP_I2C_NUM, SENSOR_ADDR, write_buf, sizeof(write_buf), 1000 / portTICK_PERIOD_MS);
}
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// 读取寄存器的值
esp_err_t I 2C _register_read(uint8_t reg_addr, uint8_t *data, size_t len) {
    return i2c_master_write_read_device(BSP_I2C_NUM,SENSOR_ADDR, &reg_addr, 1, data, len, 1000 / portTICK_PERIOD_MS);
}
// 给寄存器写值
esp_err_t I 2C _register_write_byte(uint8_t reg_addr, uint8_t data) {
    uint8_t write_buf[2] = {reg_addr, data};
    return i2c_master_write_to_device(BSP_I2C_NUM, SENSOR_ADDR, write_buf, sizeof(write_buf), 1000 / portTICK_PERIOD_MS);
}

在主函数中调用初始化函数

ESP_ERROR_CHECK 是一个宏函数，位于 esp-idf 文件中，用于检测执行函数的返回结果，如果没有错误，什么事情都不会发生，如果有错误，会引起单片机重启。使用这个宏函数，需要包含 esp_err.h 头文件。

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ESP_ERROR_CHECK(bsp_i2c_init());
ESP_LOGI(TAG, "I2C initialized successfully"); //打印日志
sensor_init(); // 初始化 寄存器 芯片
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ESP_ERROR_CHECK(bsp_i2c_init());ESP_LOGI(TAG, "I2C initialized successfully"); //打印日志sensor_init(); // 初始化寄存器芯片)

串口（UART）

使用方法与其他的配置大同小异
使用流程：创建配置结构体->调用结构体进行配置->安装驱动（设置RX/TX缓冲区）->读取/发送

创建配置结构体

baud_rate 波特率 设置数据传输速率，单位是每秒比特数（bps）
data_bits 数据位 定义每个数据包的位数
parity 校验位 错误检测机制，检测单比特错误
stop_bits 停止位 标识数据包结束的位数
flow_ctrl 流控制 防止数据溢出的硬件流控
source_clk 时钟源 选择 UART 的基准时钟源

这里对流控制进一步解释（因为我也不会）
流控制的作用：

  • 防止数据溢出：当接收方缓冲区满时，通过流控制信号让发送方暂停传输。
  • 保证传输可靠性：避免高速发送导致低速接收设备无法处理数据。
  • 适应不同硬件性能：协调不同处理速度的设备（如MCU与PC）之间的通信。

硬件流控制（通过物理引脚信号控制数据流）：

  • RTS（RequestToSend）：接收方准备好接收数据时，拉高此信号。
  • CTS（ClearToSend）：发送方检测到CTS有效时，才允许发送数据。
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uart_config_t uart_config = {
    .baud_rate = 115200, // 常用波特率
    .data_bits = UART_DATA_8_BITS, // 标准数据位
    .parity = UART_PARITY_DISABLE, // 无校验
    .stop_bits = UART_STOP_BITS_1, // 1停止位
    .flow_ctrl = UART_HW_FLOWCTRL_DISABLE,// 禁用流控
    .source_clk = UART_SCLK_DEFAULT // 使用 APB 时钟
};
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uart_config_t uart_config = {
    .baud_rate = 115200, // 常用波特率
    .data_bits = UART_DATA_8_BITS, // 标准数据位
    .parity = UART_PARITY_DISABLE, // 无校验
    .stop_bits = UART_STOP_BITS_1, // 1停止位
    .flow_ctrl = UART_HW_FLOWCTRL_DISABLE,// 禁用流控
    .source_clk = UART_SCLK_DEFAULT // 使用 APB 时钟
};

调用API配置结构体

这里 UART_PORT_NUM 是 串口号 （ 选择 哪个 串口 ）（ ESP32芯片通常包含3个独立的UART硬件控制器，串口0默认串口下载，串口1一般为FLASH的引脚（可通过GPIO交换矩阵更改引脚），串口2常用 ）

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uart_param_config(UART_PORT_NUM, &uart_config)
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uart_param_config(UART_PORT_NUM, &uart_config)

安装UART驱动

串口号-发送缓存大小-接收缓存大小-队列长度-队列句柄（传回来用的）-中断标志（一般使用0，使用默认配置）

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uart_driver_install(UART_PORT_NUM, BUF_SIZE * 2, 0, 0, NULL, intr_alloc_flags)
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uart_driver_install(UART_PORT_NUM, BUF_SIZE * 2, 0, 0, NULL, intr_alloc_flags)

读取串口数据

这函数有返回值：如果成功，则返回读取的字节数；失败则返回-1。串口号-缓冲区-缓冲区大小-等待数据的超时时间 portMAX_DELAY表示无限等待

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uart_read_bytes(UART_PORT_NUM,BUF_SIZE, uint32_t buf_size, TickType_t ticks_to_wait);
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uart_read_bytes(UART_PORT_NUM,BUF_SIZE, uint32_t buf_size, TickType_t ticks_to_wait);

发送串口数据

串口号-待发送数据的源地址-发送数据的字节数

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uart_write_bytes( U ART_PORT_NUM,src,size);
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uart_write_bytes(UART_PORT_NUM,src,size);

更改串口引脚（可选）

通过GPIO矩阵，将默认的串口引脚更改。若更改，则需在安装驱动前配置该项。

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uart_set_pin(UART_PORT_NUM, ECHO_TEST_TXD, ECHO_TEST_RXD, ECHO_TEST_RTS, ECHO_TEST_CTS) // 串口号 实际的发送GPIO 实际的接收GPIO 后壁那两个用于流控，-1为关闭
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uart_set_pin(UART_PORT_NUM, ECHO_TEST_TXD, ECHO_TEST_RXD, ECHO_TEST_RTS, ECHO_TEST_CTS)//串口号 实际的发送GPIO 实际的接收GPIO 后壁那两个用于流控，-1为关闭)

WiFi

STA模式

STA模式：连接已有的网络，ESP32作为终端设备
使用流程：总流程：创建并初始化函数->监听设备事件->分情况调用回调函数进行各项初始化和配置
初始化流程：初始化NVS（存储SSID和密码），初始化TCP/IP栈（使用esp_netif_init），初始化事件系统循环（存储系统事件，包括WIFI MQTT BLU等），初始化WIFI，设置事件回调函数并监听事件

初始化NVS，TCP/IP，系统事件循环

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esp_netif_init() ; // 初始化TCP/IP栈
esp_event_loop_create_default() ; // 初始化事件系统循环
nvs_flash_init() ; // 初始化NVS
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esp_netif_init(); //初始化TCP/IP栈esp_event_loop_create_default();//初始化事件系统循环nvs_flash_init(); //初始化NVS)

初始化WIFI

先定义个WIFI初始化结构体->再创建个设置STA的初始化结构体->调用API进行初始化（WIFI和WIFI设置）->启动WIFI

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wifi_init_config_t cfg = WIFI_INIT_CONFIG_DEFAULT(); // 创建了一个WIFI初始化结构体
ESP_ERROR_CHECK(esp_wifi_init(&cfg)); // 调用API利用结构体初始化WIFI
wifi_config_t wifi_config ={
    .sta = {
        .ssid = DEFAULT_WIFI_SSID, //WIFI的SSID
        .password = DEFAULT_WIFI_PASSWORD, //WIFI密码
        .threshold.authmode = WIFI_AUTH_WPA2_PSK, //加密方式
        .pmf_cfg = // PMF（Protected Management Frames，受保护管理帧）是 Wi-Fi 安全标准（802.11w）中的一项功能，用于保护无线管理帧，防止被恶意攻击者伪造或篡改
        {
            .capable = true, // 设备支持PMF功能
            .required = false // 连接时不强制要求对方也支持 PMF
        },
    },
};
esp_wifi_set_mode(WIFI_MODE_STA) ; // 使用SAT模式
esp_wifi_set_config(WIFI_IF_STA, &wifi_config) // 调用API设置WIFI
esp_wifi_start() ; //启动WIFI
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wifi_init_config_t cfg = WIFI_INIT_CONFIG_DEFAULT();//创建了一个WIFI初始化结构体ESP_ERROR_CHECK(esp_wifi_init(&cfg)); //调用API利用结构体初始化WIFIwifi_config_t wifi_config ={ .sta = { .ssid = DEFAULT_WIFI_SSID, //WIFI的SSID .password = DEFAULT_WIFI_PASSWORD, //WIFI密码 .threshold.authmode = WIFI_AUTH_WPA2_PSK, //加密方式 .pmf_cfg = //PMF（Protected Management Frames，受保护管理帧）是 Wi-Fi 安全标准（802.11w）中的一项功能，用于保护无线管理帧，防止被恶意攻击者伪造或篡改 {.capable = true, //设备支持PMF功能 .required = false //连接时不强制要求对方也支持 PMF },},};esp_wifi_set_mode(WIFI_MODE_STA); //使用SAT模式esp_wifi_set_config(WIFI_IF_STA, &wifi_config) //调用API设置WIFIesp_wifi_start(); //启动WIFI)

设置事件回调函数

WIFI事件的回调函数
事件回调函数有以下几个要素：1. 有个能被调用的“注册回调函数的接口”（就是将回调函数与事件进行绑定）2. 有个回调函数（被调用之后产生的动作）
WIFI需要注册多个回调函数：WIFI和网络（IP_EVENT）
这里的事件回调函数，主要是为了判断WIFI的各个事件段该做什么，比如未连接WiFi怎么办，获取ip之后怎么办。

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static void event_handler(void* arg, esp_event_base_t event_base,int32_t event_id, void* event_data) //上边 event_base 是监听到的大事件（WIFI BLU IP等）（就是下方 esp_event_handler_register 监听到的） // event_id表示同一事件类别下的具体事件标识符 ， event_data 是事件附加的数据
{
    if( e vent_base == WIFI_EVENT) // 监测WIFI事件
    {
        swit c h( e vent_id )
        {
            case WIFI_EVENT_STA_START: // IF 启动了STA模式
                esp_wifi_connect( ); // 连接WIFI（调用上方设置的WiFi配置）
                break ;
            case WIFI_EVENT_STA_CONNECTED:
                ESP_LOGI( T AG, " ESP CONNECTED TO AP " )
                break;
            case WIFI_EVENT_STA_ DIS CONNECTED: // 没连上就反复连接
                esp_wifi_connect(); // 这里实际上应该在多次失败之后，等待一段时间再连接
                break;
            default:
                b reak;
        }
        if(event_base == IP _EVENT)
        {
            switch(event_id)
            {
                case IP_EVENT_STA_GOT_IP : // 获取到了IP
                    ESP_LOGI(TAG,"ESP GET IP ")
                    break;
                default:
                    break;
            }
        }
    }
}
// 注册 回调函数（ 将事件与回调函数绑定 ）（定义的名字是 event_handler ）
esp_event_handler_register (WIFI_EVENT,ESP_EVENT_ANY_ID,&event_handler,NULL)); //监听的事件类型，监听该类型的哪些事件，事件的处理函数（该函数需要处理的程序）（这里名字是 event_handler ），自定义参数
esp_event_handler_register( IP _EVENT, IP _EVENT_ STA_GOT_IP ,&event_handler,NULL)); //上边这个函数是将回调函数与“STA获得IP“这个事件进行绑定
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static void event_handler(void* arg, esp_event_base_t event_base,int32_t event_id, void* event_data)//上边event_base是监听到的大事件（WIFI BLU IP等）（就是下方esp_event_handler_register监听到的）//event_id表示同一事件类别下的具体事件标识符，event_data是事件附加的数据{ if(event_base == WIFI_EVENT) //监测WIFI事件 { switch(event_id) { case WIFI_EVENT_STA_START: //IF启动了STA模式 esp_wifi_connect(); //连接WIFI（调用上方设置的WiFi配置） break; case WIFI_EVENT_STA_CONNECTED: ESP_LOGI(TAG,"ESP CONNECTED TO AP") break; case WIFI_EVENT_STA_DISCONNECTED: //没连上就反复连接 esp_wifi_connect(); //这里实际上应该在多次失败之后，等待一段时间再连接 break; default:break; } if(event_base == IP_EVENT) { switch(event_id) { case IP_EVENT_STA_GOT_IP: //获取到了IP ESP_LOGI(TAG,"ESP GET IP") break; default:break; } }}//注册回调函数（将事件与回调函数绑定）（定义的名字是event_handler）esp_event_handler_register(WIFI_EVENT,ESP_EVENT_ANY_ID,&event_handler,NULL));//监听的事件类型，监听该类型的哪些事件，事件的处理函数（该函数需要处理的程序）（这里名字是event_handler），自定义参数esp_event_handler_register(IP_EVENT,IP_EVENT_STA_GOT_IP,&event_handler,NULL));//上边这个函数是将回调函数与“STA获得IP“这个事件进行绑定)

一键配网模式（SmartConfig）

MQTT

基于TCP/IP的低带宽需求报文传输服务
使用流程：①创建MQTT句柄（通过这个对MQTT进行操作）->创建并调用结构体（存储初始化MQTT的参数）->②->注册回调函数->启用MQTT ②配置事件回调函数，对MQTT各个状态进行反应（对订阅、发布、接收数据等进行操作）

①MQTT基础设置

创建MQTT句柄

这里实际上创建了一个MQTT客户端，名为s_mqtt_client后续所有对MQTT客户端的操作，都使用s_mqtt_client

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esp_mqtt_client_handle_t s_mqtt_client = NULL;
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esp_mqtt_client_handle_t s_mqtt_client = NULL;

创建并填充结构体

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esp_mqtt_client_config_t mqtt_cfg = {0}; // 这些参数全是字符型
mqtt_cfg.broker.address.uri = MQTT_ADDRESS; //MQTT地址
mqtt_cfg.broker.address.port = MQTT_PORT ; //MQTT端口（一般为1883）
mqtt_cfg . credentials . client_id = MQTT_CLIENT; // 客户端MQTT的ID（自定义不能重复）
mqtt_cfg.credentials.username = MQTT_USERNAME; // MQTT用户名
mqtt_cfg.credentials.authentication.password = MQTT_PASSWORD; //密码
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esp_mqtt_client_config_t mqtt_cfg = {0};//这些参数全是字符型
mqtt_cfg.broker.address.uri = MQTT_ADDRESS; //MQTT地址
mqtt_cfg.broker.address.port = MQTT_PORT; //MQTT端口（一般为1883）
mqtt_cfg.credentials.client_id = MQTT_CLIENT;//客户端MQTT的ID（自定义不能重复）
mqtt_cfg.credentials.username = MQTT_USERNAME; //MQTT用户名
mqtt_cfg.credentials.authentication.password = MQTT_PASSWORD;//密码)

调用配置结构体 并 初始化客户端

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s_mqtt_client = esp_mqtt_client_init(&mqtt_cfg); // 初始化客户端并获取句柄
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s_mqtt_client = esp_mqtt_client_init(&mqtt_cfg);// 初始化客户端并获取句柄)

注册回调函数

为 MQTT 客户端注册事件回调函数。具体来说：1. 调用 esp_mqtt_client_register_event() 来关联 MQTT 客户端 s_mqtt_client 和事件回调函数aliot_mqtt_event_handler。2. 指定 ESP_EVENT_ANY_ID 表示接收所有类型的 MQTT 事件（例如连接、断开、发布、订阅、接收数据等）。3. 回调函数中可以根据事件类型（event_id）做出相应处理，例如记录日志、修改连接状态或发布配置信息。4. 最后传入 s_mqtt_client 作为用户数据，这样在回调中可以访问到该 MQTT 客户端句柄或相关信息。

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esp_mqtt_client_register_event(s_mqtt_client, ESP_EVENT_ANY_ID, aliot_mqtt_event_handler, s_mqtt_client); //为 MQTT 客户端注册事件回调函数（将MQTT客户端与MQTT回调函数绑定）
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esp_mqtt_client_register_event(s_mqtt_client, ESP_EVENT_ANY_ID, aliot_mqtt_event_handler, s_mqtt_client);//为 MQTT 客户端注册事件回调函数（将MQTT客户端与MQTT回调函数绑定)

启用MQTT

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esp_mqtt_client_start(s_mqtt_client); （ 这里其实调用了MQTT客户端 s_mqtt_client ）
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esp_mqtt_client_start(s_mqtt_client);（这里其实调用了MQTT客户端s_mqtt_client）

②配置MQTT事件回调函数

可以用这个回调函数直接读取MQTT订阅的数据
配置方式与WIFI大差不差

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static void aliot_mqtt_event_handler(void* event_handler_arg,esp_event_base_t event_base,int32_t event_id,void* event_data)
{
    esp_mqtt_event_handle_t event = event_data; // 获取MQTT接收到的数据 // 上方 这行代码的本质是将通用指针转换为 MQTT 事件数据结构指针，以便提取事件信息。
    switch ((esp_mqtt_event_id_t)event_id)
    {
        case MQTT_EVENT_CONNECTED: // 连接上MQTT后的操作
            ESP_LOGI(TAG, "mqtt connected");
            s_is_mqtt_connected = true;
            esp_mqtt_client_subscribe_single(s_mqtt_client, MQTT_SUBSCRIBE_TOPIC, 1); // 订阅主题。第一个参数是定义的MQTT句柄，第二个是订阅的主题，第三个是QoS ， 表示消息至少送达一次。
            // 发布 Home Assistant 传感器配置消息
            publish_sensor_config();
            break;
        case MQTT_EVENT_DISCONNECTED: // 未 连接上MQTT后的操作
            ESP_LOGI(TAG, "mqtt disconnected");
            s_is_mqtt_connected = false;
            break;
        case MQTT_EVENT_SUBSCRIBED: // 订阅后的操作
            ESP_LOGI(TAG, "mqtt subscribed, msg_id=%d", event->msg_id);
            break;
        case MQTT_EVENT_PUBLISHED: // 发布后的操作
            ESP_LOGI(TAG, "mqtt publish ack, msg_id=%d", event->msg_id);
            break;
        case MQTT_EVENT_DATA: // 通过MQTT获取的数据
            ESP_LOGI(TAG, "mqtt data received");
            printf("TOPIC=%.*s\r\n", event->topic_len, event->topic);
            printf("DATA=%.*s\r\n", event->data_len, event->data); // event见下方注
            break;
        case MQTT_EVENT_ERROR: // MQTT事件IF错误的操作
            ESP_LOGI(TAG, "MQTT_EVENT_ERROR");
            break;
        default:
            break;
    }
}
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static void aliot_mqtt_event_handler(void* event_handler_arg,esp_event_base_t event_base,int32_t event_id,void* event_data) { esp_mqtt_event_handle_t event = event_data; / / 获取MQTT接收到的数据 / / 上方这行代码的本质是将通用指针转换为 MQTT 事件数据结构指针，以便提取事件信息。 switch ((esp_mqtt_event_id_t)event_id) { case MQTT_EVENT_CONNECTED: //连接上MQTT后的操作 ESP_LOGI(TAG, "mqtt connected"); s_is_mqtt_connected = true; esp_mqtt_client_subscribe_single(s_mqtt_client, MQTT_SUBSCRIBE_TOPIC, 1);//订阅主题。第一个参数是定义的MQTT句柄，第二个是订阅的主题，第三个是QoS，表示消息至少送达一次。 // 发布 Home Assistant 传感器配置消息 publish_sensor_config(); break; case MQTT_EVENT_DISCONNECTED: //未连接上MQTT后的操作 ESP_LOGI(TAG, "mqtt disconnected"); s_is_mqtt_connected = false; break; case MQTT_EVENT_SUBSCRIBED: //订阅后的操作 ESP_LOGI(TAG, "mqtt subscribed, msg_id=%d", event->msg_id); break; case MQTT_EVENT_PUBLISHED: //发布后的操作 ESP_LOGI(TAG, "mqtt publish ack, msg_id=%d", event->msg_id); break; case MQTT_EVENT_DATA: //通过MQTT获取的数据 ESP_LOGI(TAG, "mqtt data received"); printf("TOPIC=%.*s\r\n", event->topic_len, event->topic); printf("DATA=%.*s\r\n", event->data_len, event->data);//event见下方注 break; case MQTT_EVENT_ERROR: //MQTT事件IF错误的操作 ESP_LOGI(TAG, "MQTT_EVENT_ERROR"); break; default:break; })

注：

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在 MQTT 事件回调函数中，传入的 event 对象其实是一个 esp_mqtt_event_t 结构体指针，它包含了多个字段，常用的有： - msg_id：消息的编号，用于标识发布、订阅等操作对应的消息。 - topic：指向 MQTT 消息主题的指针（当接收数据时有效）。 - topic_len：主题字符串的长度。 - data：指向 MQTT 消息数据的指针，对于 MQTT_EVENT_DATA 事件，该字段保存了接收到的消息内容。 - data_len：消息数据的长度。 - total_data_len：在分段接收数据的情况下，总的数据长度。 - client：MQTT 客户端的句柄。 - error_handle：在发生错误时可能包含错误相关的信息。 这些字段结合起来，可以通过 event 对象获取到当前 MQTT 事件的详细信息，从而在回调中根据不同的事件类型进行相应处理。
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在 MQTT 事件回调函数中，传入的 event 对象其实是一个 esp_mqtt_event_t 结构体指针，它包含了多个字段，常用的有： - msg_id：消息的编号，用于标识发布、订阅等操作对应的消息。 - topic：指向 MQTT 消息主题的指针（当接收数据时有效）。 - topic_len：主题字符串的长度。 - data：指向 MQTT 消息数据的指针，对于 MQTT_EVENT_DATA 事件，该字段保存了接收到的消息内容。 - data_len：消息数据的长度。 - total_data_len：在分段接收数据的情况下，总的数据长度。 - client：MQTT 客户端的句柄。 - error_handle：在发生错误时可能包含错误相关的信息。这些字段结合起来，可以通过 event 对象获取到当前 MQTT 事件的详细信息，从而在回调中根据不同的事件类型进行相应处理。

使用MQTT 发送 数据

发送流程：NVS 是 Non-Volatile Storage（非易失性存储）的缩写，是 ESP32 用来持久化保存数据的一种机制。它类似于“小型文件系统”，常用于保存 WiFi 配置、密钥、参数等，即使断电数据也不会丢失。此处，NVS 主要用于保证系统能正常保存和读取配置 信息。

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esp_err_t ret = nvs_flash_init();
if （ ret == ESP_ERR_NVS_NO_FREE_PAGE||ret == ESP_ERR_NVS_NEW_VERSION_FOUND) //NVS出现错误，执行擦除
    ESP_ERROR_CHECK(nvs_flash_erase()); //重新尝试初始化
    ESP_ERROR_CHECK(nvs_flash_init()); }
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esp_err_t ret = nvs_flash_init(); if （ret == ESP_ERR_NVS_NO_FREE_PAGE||ret == ESP_ERR_NVS_NEW_VERSION_FOUND) //NVS出现错误，执行擦除 ESP_ERROR_CHECK(nvs_flash_erase()); //重新尝试初始化 ESP_ERROR_CHECK(nvs_flash_init()); })

初始化WIFI
传入回调函数，用于通知连接成功事件

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wifi_sta_init(wifi_event_handler);
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wifi_sta_init(wifi_event_handler);

监听WIFI连接事件
直到WiFi连接成功后，才启动MQTT连接

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ev=xEventGroupWaitBits(s_wifi_ev,WIFI_CONNECT_BIT,pdTRUE,pdFALSE,portMAX_DELAY);
if(ev & WIFI_CONNECT_BIT)
{
    mqtt_start();
}
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ev=xEventGroupWaitBits(s_wifi_ev,WIFI_CONNECT_BIT,pdTRUE,pdFALSE,portMAX_DELAY); if(ev & WIFI_CONNECT_BIT) { mqtt_start(); })

发布数据

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//延时2秒发布一条消息到/test/topic1主题
while(1)
{
    int count = 0;
    if(s_is_mqtt_connected)
    {
        snprintf(mqtt_pub_buff,64,"{\"count\":\"%d\"}",count); // 将数据发送到缓冲区
        esp_mqtt_client_publish(s_mqtt_client, MQTT_PUBLIC_TOPIC, mqtt_pub_buff, strlen(mqtt_pub_buff),1, 0); // 通过 MQTT 客户端，将刚刚生成的 JSON 字符串发布到主题
        count++;
    }
    vTaskDelay(pdMS_TO_TICKS(2000));
}
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//延时2秒发布一条消息到/test/topic1主题 while(1) { int count = 0; if(s_is_mqtt_connected) { snprintf(mqtt_pub_buff,64,"{\"count\":\"%d\"}",count);//将数据发送到缓冲区 esp_mqtt_client_publish(s_mqtt_client, MQTT_PUBLIC_TOPIC, mqtt_pub_buff, strlen(mqtt_pub_buff),1, 0);//通过 MQTT 客户端，将刚刚生成的 JSON 字符串发布到主题 count++; } vTaskDelay(pdMS_TO_TICKS(2000)); })

JSON

JSON是一种规范好的数据格式， 本质上就是字符串 。用于传输数据信息，基于“键-值对“，可以包含对象、数组、字符串、数字、布尔、NULL这六种最基本的数据。
ESP32中可以使用cJSON数据解析器来分析和打包JSON数据，需要调用”cJSON.h”。
JSON的基本格式如下

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{
    "键名" : "值",
    "键名" : {
        "键名" : "值",
        "键名" : "值",
    },
    "键名" : "值",
    "键名" : 数字,
    "键名" : ["值","值","值",]
}
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{ "键名" : "值", "键名" : { "键名" : "值", "键名" : "值", }, "键名" : "值", "键名" : 数字, "键名" : ["值","值","值",] })

解析JSON流程：

解析JSON->……>解析JSON->读取键的数据->读取数据的值

解析JSON并保存

本文档中只说明ESP32中的情况

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cJson* js_get_from_mqtt = cJSON_Pqrse(json_str); //创建了个名为 js_get_from_mqtt的cJSON格式的指针 //将 json_str（这是个字符串）通过函数cJSON_Pqrse解析，然后复制到js_get_from_mqtt中
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cJson* js_get_from_mqtt = cJSON_Pqrse(json_str);//创建了个名为js_get_from_mqtt的cJSON格式的指针//将json_str（这是个字符串）通过函数cJSON_Pqrse解析，然后复制到js_get_from_mqtt中)

读取JSON中某个键的数据

这里的数据，可以是具体的数值和字符串，也可以是对象。若JSON层层嵌套，则需层层解析。重复使用 cJSON_GetObjectItem，一层一层解析 ， 以下操作也同理

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cJson* Humidity_get_from_js =cJSON_ GetObjectItem( js_get_from_mqtt , " Humidity " ) ; // 读取 js_get_from_mqtt 中 Humidity 这个项目的数据，将其赋值到 Humidity_get_from_js
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cJson* Humidity_get_from_js=cJSON_GetObjectItem(js_get_from_mqtt,"Humidity");//读取js_get_from_mqtt中Humidity这个项目的数据，将其赋值到Humidity_get_from_js)

读取获取数据的值

如果要获取数据的值为字符串，则用cJSON_GetStringValue()
如果是数值，则用cJSON_GetNumberValue()

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Humidity _val = cJSON_Get NumberValue (Humidity_get_from_js); //把 Humidity_get_from_js 的数据转换成具体的数字，赋值到 Humidity_val 中
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Humidity_val = cJSON_GetNumberValue(Humidity_get_from_js);//把Humidity_get_from_js的数据转换成具体的数字，赋值到Humidity_val中)

生成JSON流程：

创建cJSON格式的对象->向对象中添加键-值

创建cJSON格式的对象

这里创建了个名为 js _obj _tx_humidity的cJSON对象。

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cJSON *js _obj _tx_humidity = cJSON_CreatObjecte();
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cJSON *js _obj _tx_humidity = cJSON_CreatObjecte();)

向对象中添加键-值

这里向 js _obj _tx_humidity这个对象中添加的键-值为 “Humidity”,”%d”
然后向 js _obj _tx_humidity这个对象中又添加了一个对象js _obj _sys

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cJSON_ Add NumberTo Object(js_obj_tx_humidity , " H umidity " , humidity ) ; // 自动识别数据类型
cJSON_Add Item ToObject(js_obj_tx_humidity," sys ",js_obj_sys);
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cJSON_AddNumberToObject(js_obj_tx_humidity,"Humidity",humidity);//自动识别数据类型cJSON_AddItemToObject(js_obj_tx_humidity,"sys",js_obj_sys);)

WS2812

以下是调用已有配置对WS2812进行驱动单总线控制的彩色LED灯珠 ，因为对控制时序比较严格，故使用RMT红外控制。同GPIO等操作方式，需先使用结构体进行初始化，再使用API通过结构体配置。
Tips：使用”led_strip.h”
使用流程（基于官方Example）：创建结构体（共两个）->调用API进行配置->使用函数配置亮度颜色等参数

结构体创建

先创建LED的配置结构体和被操控的LED对象

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static led_strip_handle_t led_strip; // 创建句柄名为 led_strip
led_strip_config_t WS2812_ strip_config = {
    .strip_gpio_num = BLINK_GPIO, // 灯珠DATA所连接的GPIO引脚
    .max_leds = 1, // 最大灯珠数量
};
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static led_strip_handle_t led_strip; / / 创建句柄名为led_stripled_strip_config_t WS2812_strip_config = { .strip_gpio_num = BLINK_GPIO, //灯珠DATA所连接的GPIO引脚 .max_leds = 1, //最大灯珠数量};)

再创建RMT的配置结构体

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led_strip_rmt_config_t rmt_config = {
    .resolution_hz = 10 * 1000 * 1000, // 10MHz //RMT的频率
    .flags.with_dma = false, // 是否启用DMA
};
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led_strip_rmt_config_t rmt_config = { .resolution_hz = 10 * 1000 * 1000, // 10MHz //RMT的频率 .flags.with_dma = false, //是否启用DMA};)

调用API进行配置

使用led_strip_new_rmt_device函数利用传递进来两个参数（LED和RMT的配置结构体），生成到 先前创建的 LED对象（ led_strip ）中

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led_strip_new_rmt_device(&WS2812_strip_config, &rmt_config, &led_strip) ;
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led_strip_new_rmt_device(&WS2812_strip_config, &rmt_config, &led_strip);)

配置LED亮度等参数

对生成的对象（led_strip）,进行参数配置；配置后刷新LED状态；

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/* Set the LED pixel using R LED GB from 0 (0%) to 255 (100%) for each color */
led_strip_set_pixel(led_strip, 0, 16, 16, 16);
/* Refresh the strip to send data */
led_strip_refresh(led_strip);
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/* Set the LED pixel using RLEDGB from 0 (0%) to 255 (100%) for each color */led_strip_set_pixel(led_strip, 0, 16, 16, 16);/* Refresh the strip to send data */led_strip_refresh(led_strip);)

这样WS2812就会常亮了（不基于BLink例程）

以下是从RMT驱动开始，驱动WS2812
基于此帖子（ 【ESP32 IDF】用RMT控制 WS2812 彩色灯带 - 东邪独孤 - 博客园 ）

DHT11

单总线工作的数字温湿度传感器，工作范围“-2060摄氏度””5%90%”
DHT11基于单总线，同样利用RMT红外进行控制（接收数据）。
工作流程：定义RMT接收用结构体->调用RMT接收通道API->使用队列接收数据->接收完使用回调至接收模式

初始化DHT11

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rmt_rx_channel_config_t rx_chan_config = {
    .clk_src = RMT_CLK_SRC_APB, // 选择时钟源
    .resolution_hz = 1000 * 1000, // 1 MHz 滴答分辨率，即 1 滴答 = 1 µs
    .mem_block_symbols = 64, // 内存块大小，即 64 * 4 = 256 字节
    .gpio_num = dht11_pin, // GPIO 编号
    .flags.invert_in = false, // 不反转输入信号
    .flags.with_dma = false, // 不需要 DMA 后端(ESP32S3才有)
};
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rmt_rx_channel_config_t rx_chan_config = { .clk_src = RMT_CLK_SRC_APB, // 选择时钟源 .resolution_hz = 1000 * 1000, // 1 MHz 滴答分辨率，即 1 滴答 = 1 µs .mem_block_symbols = 64, // 内存块大小，即 64 * 4 = 256 字节 .gpio_num = dht11_pin, // GPIO 编号 .flags.invert_in = false, // 不反转输入信号 .flags.with_dma = false, // 不需要 DMA 后端(ESP32S3才有) };

调用rmt接受通道

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//创建rmt接收通道
ESP_ERROR_CHECK(rmt_new_rx_channel(&rx_chan_config, &rx_chan_handle));
//使能RMT接收通道
ESP_ERROR_CHECK(rmt_enable(rx_chan_handle))
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//创建rmt接收通道 ESP_ERROR_CHECK(rmt_new_rx_channel(&rx_chan_config, &rx_chan_handle)); //使能RMT接收通道ESP_ERROR_CHECK(rmt_enable(rx_chan_handle)))

使用队列接收数据

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//新建接收数据队列
rx_receive_queue = xQueueCreate(20, sizeof(rmt_rx_done_event_data_t));
//assert用于检测队列是否创建成功
assert(rx_receive_queue);

//接收完成回调函数
static bool IRAM_ATTR example_rmt_rx_done_callback(rmt_channel_handle_t channel, const rmt_rx_done_event_data_t *edata, void *user_data)
{
    BaseType_t high_task_wakeup = pdFALSE; // 标记发送队列后 无需 唤醒高优先级任务。
    QueueHandle_t rx_receive_queue = (QueueHandle_t)user_data; // 将 user_data 强制转换为 QueueHandle_t 类型，以获取预先传入的FreeRTOS队列句柄 ， 将收到的 RMT 符号发送到解析器任务
    xQueueSendFromISR(rx_receive_queue, edata, &high_task_wakeup);//向队列头部发送一个消息的中断版本
    return high_task_wakeup == pdTRUE; // 返回需要触发任务切换
}
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//新建接收数据队列 rx_receive_queue = xQueueCreate(20, sizeof(rmt_rx_done_event_data_t)); / / assert用于检测队列是否创建成功 assert(rx_receive_queue); //接收完成回调函数 static bool IRAM_ATTR example_rmt_rx_done_callback(rmt_channel_handle_t channel, const rmt_rx_done_event_data_t *edata, void *user_data) { BaseType_t high_task_wakeup = pdFALSE; / / 标记发送队列后无需唤醒高优先级任务。 QueueHandle_t rx_receive_queue = (QueueHandle_t)user_data;//将 user_data 强制转换为 QueueHandle_t 类型，以获取预先传入的FreeRTOS队列句柄，将收到的 RMT 符号发送到解析器任务 xQueueSendFromISR(rx_receive_queue, edata, &high_task_wakeup);//向队列头部发送一个消息的中断版本 return high_task_wakeup == pdTRUE;//返回需要触发任务切换 }

将RMT读取到的脉冲数据处理为温度和湿度

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static int parse_items(rmt_symbol_word_t *item, int item_num, int *humidity, int *temp_x10){};
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static int parse_items(rmt_symbol_word_t *item, int item_num, int *humidity, int *temp_x10){};)

脉冲信号处理，复制即可

调整脉冲信号以接受DHT11数据

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int DHT11_StartGet(int *temp_x10, int *humidity){}
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int DHT11_StartGet(int *temp_x10, int *humidity){}

脉冲信号调整部分复制即可

调整后接收数据

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static rmt_symbol_word_t raw_symbols[128];//接收缓存
static rmt_rx_done_event_data_t rx_data;//实际接收到的数据
ESP_ERROR_CHECK(rmt_receive(rx_chan_handle, raw_symbols, sizeof(raw_symbols), &receive_config));
// wait for RX done signal
if (xQueueReceive(rx_receive_queue, &rx_data, pdMS_TO_TICKS(1000)) == pdTRUE)
{
    //解析接收符号并打印结果
    return parse_items(rx_data.received_symbols, rx_data.num_symbols,humidity, temp_x10);
}
return 0;
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static rmt_symbol_word_t raw_symbols[128];//接收缓存 static rmt_rx_done_event_data_t rx_data;//实际接收到的数据ESP_ERROR_CHECK(rmt_receive(rx_chan_handle, raw_symbols, sizeof(raw_symbols), &receive_config));// wait for RX done signalif (xQueueReceive(rx_receive_queue, &rx_data, pdMS_TO_TICKS(1000)) == pdTRUE) {//解析接收符号并打印结果return parse_items(rx_data.received_symbols, rx_data.num_symbols,humidity, temp_x10);} return 0;)

LCD

液晶显示屏
这里采用 液晶屏驱动芯片ST7789，采用SPI通信方式与ESP32连接.由于esp32的引脚数量少，可以使用寄存器 PCA9557，对远程位置上的输入输出控制和状态监控，用于解决微控制器I/O资源不足的问题，并允许通过简单的I2C接口实现复杂的I/O操作。液晶屏的LCD_CS引脚由IO扩展芯片pca9557控制，所以需要先初始化pca9557，而pca9557是i2c通信芯片，所以又需要先初始化i2c。

Comment by 刘子华:
BSP_I2C_NUM依旧是使用的I2C外设编号，SENSOR_ADDR是寄存器的地址，I2C通过地址找到寄存器并进行读写操作。…ESP_ERROR_CHECK 是一个宏函数，位于 esp-idf 文件中，用于检测执行函数的返回结果，如果没有错误，什么事情都不会发生，如果有错误，会引起单片机重启。使用这个宏函数，需要包含 esp_err.h 头文件。…假设您正在开发一个项目，其中微控制器的GPIO引脚不够用，而您需要连接更多的按钮和LED。这时，您可以使用PCA9557来扩展I/O端口。将按钮连接到PCA9557的一些GPIO引脚上，并将其配置为输入模式；将LED连接到其他GPIO引脚，并将其配置为输出模式。然后，通过I2C总线与PCA9557通信，以读取按钮状态并控制LED。

Comment by 高希来:
能不能直接加到文档里QAQ

初始化PCA8559

首先需要设置PCA9557的工作模式（如输入或输出）。这是通过向特定寄存器写入配置数据完成的。

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void pca9557_init(void)
{
    // 写入控制引脚默认值
    DVP_PWDN=1
    PA_EN = 0
    LCD_CS = 1
    pca9557_register_write_byte(PCA9557_OUTPUT_PORT, 0x05); // 把PCA9557芯片的IO1 IO1 IO2设置为输出 其它引脚保持默认的输入
    pca9557_register_write_byte(PCA9557_CONFIGURATION_PORT, 0xf8);
}
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void pca9557_init(void) { // 写入控制引脚默认值 DVP_PWDN=1 PA_EN = 0 LCD_CS = 1 pca9557_register_write_byte(PCA9557_OUTPUT_PORT, 0x05); // 把PCA9557芯片的IO1 IO1 IO2设置为输出 其它引脚保持默认的输入 pca9557_register_write_byte(PCA9557_CONFIGURATION_PORT, 0xf8); })

读写PCA8559

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// 读取PCA9557寄存器的值
esp_err_t pca9557_register_read(uint8_t reg_addr, uint8_t *data, size_t len)
{
    return i2c_master_write_read_device(BSP_I2C_NUM, PCA9557_SENSOR_ADDR, &reg_addr, 1, data, len, 1000 / portTICK_PERIOD_MS);
}

// 给PCA9557的寄存器写值
esp_err_t pca9557_register_write_byte(uint8_t reg_addr, uint8_t data)
{
    uint8_t write_buf[2] = {reg_addr, data};
    return i2c_master_write_to_device(BSP_I2C_NUM, PCA9557_SENSOR_ADDR, write_buf, sizeof(write_buf), 1000 / portTICK_PERIOD_MS);
}
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// 读取PCA9557寄存器的值 esp_err_t pca9557_register_read(uint8_t reg_addr, uint8_t *data, size_t len) { return i2c_master_write_read_device(BSP_I2C_NUM, PCA9557_SENSOR_ADDR, &reg_addr, 1, data, len, 1000 / portTICK_PERIOD_MS); } // 给PCA9557的寄存器写值 esp_err_t pca9557_register_write_byte(uint8_t reg_addr, uint8_t data) { uint8_t write_buf[2] = {reg_addr, data}; return i2c_master_write_to_device(BSP_I2C_NUM, PCA9557_SENSOR_ADDR, write_buf, sizeof(write_buf), 1000 / portTICK_PERIOD_MS); })

控制PCA9557任意一个单独引脚变高变低

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// 设置PCA9557芯片的某个IO引脚输出高低电平
esp_err_t pca9557_set_output_state(uint8_t gpio_bit, uint8_t level)
{
    uint8_t data;
    esp_err_t res = ESP_FAIL;
    pca9557_register_read(PCA9557_OUTPUT_PORT, &data, 1);
    res = pca9557_register_write_byte(PCA9557_OUTPUT_PORT, SET_BITS(data, gpio_bit, level));
    return res;
}
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// 设置PCA9557芯片的某个IO引脚输出高低电平 esp_err_t pca9557_set_output_state(uint8_t gpio_bit, uint8_t level) { uint8_t data; esp_err_t res = ESP_FAIL; pca9557_register_read(PCA9557_OUTPUT_PORT, &data, 1); res = pca9557_register_write_byte(PCA9557_OUTPUT_PORT, SET_BITS(data, gpio_bit, level)); return res; })

控制PCA9557_LCD_CS输出高低电平

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// 控制 PCA9557_LCD_CS 引脚输出高低电平 参数0输出低电平 参数1输出高电平
void lcd_cs(uint8_t level)
{
    pca9557_set_output_state(LCD_CS_GPIO, level);
}

// 控制 PCA9557_PA_EN 引脚输出高低电平 参数0输出低电平 参数1输出高电平
void pa_en(uint8_t level)
{
    pca9557_set_output_state(PA_EN_GPIO, level);
}

// 控制 PCA9557_DVP_PWDN 引脚输出高低电平 参数0输出低电平 参数1输出高电平
void dvp_pwdn(uint8_t level)
{
    pca9557_set_output_state(DVP_PWDN_GPIO, level);
}
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// 控制 PCA9557_LCD_CS 引脚输出高低电平 参数0输出低电平 参数1输出高电平 void lcd_cs(uint8_t level) { pca9557_set_output_state(LCD_CS_GPIO, level); }// 控制 PCA9557_PA_EN 引脚输出高低电平 参数0输出低电平 参数1输出高电平 void pa_en(uint8_t level) { pca9557_set_output_state(PA_EN_GPIO, level); }// 控制 PCA9557_DVP_PWDN 引脚输出高低电平 参数0输出低电平 参数1输出高电平 void dvp_pwdn(uint8_t level) { pca9557_set_output_state(DVP_PWDN_GPIO, level); })

初始化I2C

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esp_err_t bsp_i2c_init(void)
{
    i2c_config_t i2c_conf = {
        .mode = I2C_MODE_MASTER,
        .sda_io_num = BSP_I2C_SDA,
        .sda_pullup_en = GPIO_PULLUP_ENABLE,
        .scl_io_num = BSP_I2C_SCL,
        .scl_pullup_en = GPIO_PULLUP_ENABLE,
        .master.clk_speed = BSP_I2C_FREQ_HZ
    };
    i2c_param_config(BSP_I2C_NUM, &i2c_conf);
    return i2c_driver_install(BSP_I2C_NUM, i2c_conf.mode, 0, 0, 0);
}
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esp_err_t bsp_i2c_init(void) { i2c_config_t i2c_conf = { .mode = I2C_MODE_MASTER, .sda_io_num = BSP_I2C_SDA, .sda_pullup_en = GPIO_PULLUP_ENABLE, .scl_io_num = BSP_I2C_SCL, .scl_pullup_en = GPIO_PULLUP_ENABLE, .master.clk_speed = BSP_I2C_FREQ_HZ }; i2c_param_config(BSP_I2C_NUM, &i2c_conf); return i2c_driver_install(BSP_I2C_NUM, i2c_conf.mode, 0, 0, 0); })

初始化LCD

CMake 是什么 ？

在 ESP-IDF（ESP32 开发框架）中，CMake 负责组织和管理各个组件的编译过程。详细 内容 可 参考 小白入门笔记：CMake编译过程详解-腾讯云开发者社区-腾讯云 ， 这里 只 说一下 跟 ESP 3 2 相关 的 或者 是 我遇到 的 问题 。

CMake L i s t s . t x t 是什么 ， 有什么 用 ？

拿 这段 代码 举例 ：

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idf_component_register(SRCS "uart_echo_example_main.c" INCLUDE_DIRS ".")
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idf_component_register(SRCS "uart_echo_example_main.c" INCLUDE_DIRS "."))

简单来说，这就是告诉 ESP-IDF：“我要编译 uart_echo_example_main.c，并且头文件就在当前目录。”CMake 会自动把 uart_echo_example_main.c 加入编译，并把当前目录作为头文件搜索路径。

使用ESP32中遇到的奇奇怪怪的问题

明明添加了”esp_log.h”这种头文件，但是根本识别不到该怎么办？

  1. ESP-IDF的路径设置对了吗。
  2. 需要用“ ESP-IDF: 添加 VS Code 配置文件夹“给这个项目添加以下配置文件夹

编译卡在CMake过不去，但是检查了一圈程序发现没问题

  1. 删掉build文件夹，再重新编译一下

明明头文件设置好了，但是头文件中的函数无法调用怎么办？

  1. 在 CMakeLists.txt中，按照格式把需要编译的.C程序添加进去（根据已有的格式设置就行）
赏