1、深度睡眠
ESP32 可以在不同的电源模式之间切换:
- 活动模式
- 调制解调器睡眠模式
- 浅睡眠模式
- 深度睡眠模式
- 休眠模式
在深度睡眠模式下,CPU 或 Wi-Fi 活动都不会发生,但超低功耗 (ULP) 协处理器仍可打开电源,RTC 内存也会保持通电状态,因此我们可以为 ULP 编写程序并将其存储在 RTC 内存中,以访问外围设备、内部定时器和内部传感器。
如果需要通过外部事件、计时器唤醒主 CPU,同时保持最小的功耗,则此操作模式非常有用。
在深度睡眠期间,ULP 协处理器可以使用部分 ESP32 引脚,即 RTC_GPIO 引脚和 Touch 引脚。
深度睡眠设置步骤:
- 首先需要配置唤醒源,可以使用一个或组合多个唤醒源。
- 可以决定在深度睡眠期间关闭或保持打开哪些外围设备。默认情况下,ESP32 会自动关闭定义的唤醒源不需要的外设。
- 最后,使用 esp_deep_sleep_start() 将 ESP32 置于深度睡眠模式的功能。
2、唤醒源
将 ESP32 置于深度睡眠模式后,有几种方法可以唤醒它:
- 使用计时器,使用预定义的时间段唤醒 ESP32;
- 使用触摸引脚;
- 使用外部唤醒:可以使用一种外部唤醒,也可以使用几种不同的外部唤醒;
- 使用 ULP 协处理器唤醒。
进入睡眠函数:
esp_deep_sleep_start();
返回唤醒原因函数:
esp_sleep_get_wakeup_cause();
3、定时器唤醒
ESP32 RTC 控制器具有内置定时器,可用于在预定义的时间后唤醒 ESP32。
ESP32 可以进入深度睡眠模式,然后在预定义的时间段唤醒。如果正在运行需要时间戳或日常任务的项目,同时保持低功耗,则此功能特别有用。
启用定时器唤醒只需在以下函数中指定休眠时间(单位微秒):esp_sleep_enable_timer_wakeup(time_in_us);
#include <Arduino.h>
// 使用定时器唤醒时,通电的部分是 RTC 控制器、RTC 外设和 RTC 存储器。
#define uS_TO_S_FACTOR 1000000 /* 微秒到秒的转换系数 */
#define TIME_TO_SLEEP 5 /* ESP32休眠时间(单位秒) */
RTC_DATA_ATTR int bootCount = 0; // RTC 内存上定义深度睡眠中唤醒的次数 bootCount
// 唤醒原因
void print_wakeup_reason()
{
esp_sleep_wakeup_cause_t wakeup_reason;
wakeup_reason = esp_sleep_get_wakeup_cause();
switch(wakeup_reason)
{
case ESP_SLEEP_WAKEUP_EXT0 : Serial.println("Wakeup caused by external signal using RTC_IO"); break;
case ESP_SLEEP_WAKEUP_EXT1 : Serial.println("Wakeup caused by external signal using RTC_CNTL"); break;
case ESP_SLEEP_WAKEUP_TIMER : Serial.println("Wakeup caused by timer"); break;
case ESP_SLEEP_WAKEUP_TOUCHPAD : Serial.println("Wakeup caused by touchpad"); break;
case ESP_SLEEP_WAKEUP_ULP : Serial.println("Wakeup caused by ULP program"); break;
default : Serial.printf("Wakeup was not caused by deep sleep: %d\n",wakeup_reason); break;
}
}
void setup()
{
Serial.begin(115200);
delay(2000); // 打开串行监视器
++bootCount; // 每次重新启动时计数
Serial.println("Boot number: " + String(bootCount));
print_wakeup_reason(); // 打印ESP32的唤醒原因
esp_sleep_enable_timer_wakeup(TIME_TO_SLEEP * uS_TO_S_FACTOR); // 配置唤醒源(微秒单位)
Serial.println("Setup ESP32 to sleep for every " + String(TIME_TO_SLEEP) +" Seconds");
Serial.println("Going to sleep now");
delay(1000);
Serial.flush();
esp_deep_sleep_start(); // 进入睡眠
Serial.println("This will never be printed");
}
void loop()
{
}
4、触摸唤醒
启用触摸唤醒只需调用函数:
esp_sleep_enable_touchpad_wakeup();
#include <Arduino.h>
// 触摸引脚设置阈值
#if CONFIG_IDF_TARGET_ESP32
#define THRESHOLD 40 /* 值越大,灵敏度越高 */
#else // ESP32-S2 and ESP32-S3 + default for other chips (to be adjusted) */
#define THRESHOLD 5000 /* 值越小,灵敏度越高 */
#endif
RTC_DATA_ATTR int bootCount = 0; // RTC 内存上定义深度睡眠中唤醒的次数 bootCount
touch_pad_t touchPin;
// 唤醒原因
void print_wakeup_reason()
{
esp_sleep_wakeup_cause_t wakeup_reason;
wakeup_reason = esp_sleep_get_wakeup_cause();
switch(wakeup_reason)
{
case ESP_SLEEP_WAKEUP_EXT0 : Serial.println("Wakeup caused by external signal using RTC_IO"); break;
case ESP_SLEEP_WAKEUP_EXT1 : Serial.println("Wakeup caused by external signal using RTC_CNTL"); break;
case ESP_SLEEP_WAKEUP_TIMER : Serial.println("Wakeup caused by timer"); break;
case ESP_SLEEP_WAKEUP_TOUCHPAD : Serial.println("Wakeup caused by touchpad"); break;
case ESP_SLEEP_WAKEUP_ULP : Serial.println("Wakeup caused by ULP program"); break;
default : Serial.printf("Wakeup was not caused by deep sleep: %d\n",wakeup_reason); break;
}
}
// 被唤醒的触摸 IO
void print_wakeup_touchpad()
{
touchPin = esp_sleep_get_touchpad_wakeup_status();
#if CONFIG_IDF_TARGET_ESP32
switch(touchPin)
{
case 0 : Serial.println("Touch detected on GPIO 4"); break;
case 1 : Serial.println("Touch detected on GPIO 0"); break;
case 2 : Serial.println("Touch detected on GPIO 2"); break;
case 3 : Serial.println("Touch detected on GPIO 15"); break;
case 4 : Serial.println("Touch detected on GPIO 13"); break;
case 5 : Serial.println("Touch detected on GPIO 12"); break;
case 6 : Serial.println("Touch detected on GPIO 14"); break;
case 7 : Serial.println("Touch detected on GPIO 27"); break;
case 8 : Serial.println("Touch detected on GPIO 33"); break;
case 9 : Serial.println("Touch detected on GPIO 32"); break;
default : Serial.println("Wakeup not by touchpad"); break;
}
#else
if(touchPin < TOUCH_PAD_MAX)
{
Serial.printf("Touch detected on GPIO %d\n", touchPin);
}
else
{
Serial.println("Wakeup not by touchpad");
}
#endif
}
void setup()
{
Serial.begin(115200);
++bootCount; // 每次重新启动时计数
Serial.println("Boot number: " + String(bootCount));
print_wakeup_reason(); // 打印唤醒原因
print_wakeup_touchpad(); // 打印触摸 IO
#if CONFIG_IDF_TARGET_ESP32
//Setup sleep wakeup on Touch Pad 3 + 7 (GPIO15 + GPIO 27)
touchSleepWakeUpEnable(T3,THRESHOLD);
touchSleepWakeUpEnable(T7,THRESHOLD);
#else //ESP32-S2 + ESP32-S3
//Setup sleep wakeup on Touch Pad 3 (GPIO3)
touchSleepWakeUpEnable(T3,THRESHOLD);
#endif
Serial.println("Going to sleep now");
esp_deep_sleep_start(); // 进入睡眠
Serial.println("This will never be printed");
}
void loop()
{
}