3锈嫩、nodeMCU學習筆記--gpio模塊

閑言碎語

今天的主角是gpio模塊受楼。nodeMCU總共有12個GPIO,這些IO中只有兩個是純粹的IO呼寸,其他的都可以設置成其他外設PIN艳汽。nodeMCU對這些IO都做了重新編號,對應如下表:

index PIN index PIN
0 GPIO16 7 GPIO13
1 GPIO5 8 GPIO15
2 GPIO4 9 GPIO3
3 GPIO0 10 GPIO1
4 GPIO2 11 GPIO9
5 GPIO14 12 GPIO10
6 GPIO12

需要注意的是对雪,index_0只能做IO用來讀寫河狐,不能用來做其他外設。
整個模塊長這樣子:

[圖片來自](https://github.com/nodemcu/nodemcu-devkit-v1.0#pin-map)

模塊函數(shù)

模塊只有5個函數(shù)瑟捣,還是比較少的馋艺,也是比較簡單的。一起來看看

|序號|函數(shù)名|參數(shù)|返回值|
|---|:---:|:---:|:---:|---:|
|1|gpio.mode()|pin, mode, [ullup]|nil|
|2|gpio.read()|pin|0 / 1|
|3|gpio.serout()|pin, start_level, delay_times [, repeat_num[, callback]]|nil|
|4|gpio.trig()|pin, [type [, callback_function]]|nil|
|5|gpio.write()|pin, level|nil|
這里面的.read.write函數(shù)最簡單迈套。前者用來讀一個Pin的電平捐祠,如果是高電平就返回1;后者用來操作一個Pin的電平桑李。

.mode函數(shù)則是用來初始一個Pin的狀態(tài)踱蛀。mode參數(shù)有選擇下面幾個:

  • gpio.OUTPUT
  • gpio.OPENDRAIN
  • gpio.INPUT
  • gpio.INT
    注意index_0不支持OD和INT

pullup為可選參數(shù),傳入gpio.PULLUP可以使能弱上拉贵白,默認為浮空(gpio.FLOAT)率拒。

.trig函數(shù)用來設置或移除Pin中斷回調(diào),需要使用.mode將對應的pin設置為中斷模式禁荒,可以把它理解為中斷函數(shù)~
pin可以傳入?yún)?shù)1~12俏橘。index_0不支持中斷
type可以傳入 "up", "down", "both", "low", "high"。傳入"none"或者沒有回調(diào)函數(shù)則失能回調(diào)圈浇。

.serout函數(shù)寥掐,文檔里面寫得又長又臭的靴寂,只看懂一點,估計使用來讓一個Pin翻轉(zhuǎn)產(chǎn)生序列的召耘,還提到了同步和異步(回調(diào))百炬。


nodeMCU板子上面剛好有個LED,我們可以拿這個LED來測試污它。先來看下板子的電路圖剖踊。其中的R10,板子上面沒有焊衫贬。

LED部分電路圖

也就是說LED1和GPIO16連接到一起德澈,低電平就可以點亮。而GPIO16對應的編號則是0固惯。先用.mode配置GPIO16為輸出模式梆造。使用.write可以設置電平,設置成gpio.LOW會看到板子上的藍燈亮起了葬毫。使用.read可以得到pin狀態(tài)镇辉,這里使用print把讀到的值打印出來。lua沒有printf函數(shù)贴捡,用起來真費勁忽肛。另外,為了能夠看到燈亮烂斋,這里用了一下tmr.delay做一下延時屹逛。

gpio.mode(0, gpio.OUTPUT)
print(gpio.read(0),"\n")
gpio.write(0, gpio.LOW)
print(gpio.read(0),"\n")
tmr.delay(1000000)
gpio.write(0, gpio.HIGH)
print(gpio.read(0),"\n")

gpio_1

接下來,我們來看看.trig函數(shù)是怎么工作的,直接上代碼汛骂。

gpio.mode(0, gpio.OUTPUT)
gpio.mode(1, gpio.INT, gpio.PULLUP)
function ledTrg()
    local i = gpio.read(0)
    if (i == 0) then
        gpio.write(0, gpio.HIGH)
    else
        gpio.write(0, gpio.LOW)
    end
end
gpio.trig(1, "low", ledTrg)

板子上面的flash按鍵(接在3號IO上)在上電后是可以用來當做普通按鍵使用的罕模,不一定要外接按鍵涧偷。

這里,在1號腳上面外加一個按鍵捏悬。同時叭喜,配置成中斷模式,低電平觸發(fā)瘾境。觸發(fā)后調(diào)用ledTrg函數(shù)。ledTrg函數(shù)的功能就是把板子上面的led翻轉(zhuǎn)一下電平。下圖是全家福~

外接個按鍵吧

.serout函數(shù)可以用來讓IO輸出特定電平祸轮。直接看一個例子

time = 0
time = tmr.now()
gpio.mode(1, gpio.OUTPUT, PULLUP)
gpio.serout(1,1,{3,7},8)
print(tmr.now() - time)
time = tmr.now()
gpio.serout(1,1,{5000,5000},8, 1)
print(tmr.now() - time)

不過這個例子,需要示波器來配合侥钳,才能看出效果适袜。


gpio.serout(1,1,{3,7},8)
gpio.serout(1,1,{5000,5000},8, 1)

或者把后面的5ms改成500ms,接上LED舷夺。會看到燈閃了幾下苦酱。

綜合小例子

結(jié)合上一篇的tmr模塊售貌,實現(xiàn)呼吸燈效果。函數(shù)ledPWM用來改變LED狀態(tài)疫萤,同時颂跨,修改高低電平的持續(xù)時間。不過.interval的最小單位是ms扯饶,所以恒削,效果不是特別好。一個周期的時間不要大于50HZ(20ms)尾序,不然會有明顯的閃爍钓丰。changePWM函數(shù)用來調(diào)節(jié)占空比。最后啟動兩個靜態(tài)定時器每币。把程序send到nodeMCU里面就可以看到效果了~

ledState = 0
pwm = 1
flag = 0
gpio.mode(0, gpio.OUTPUT)

function ledPWM() 
    if (ledState == 1) then
        ledState = 0
        gpio.write(0, gpio.HIGH)
        tmr.interval(0, 20 - pwm)
    else 
        ledState = 1
        gpio.write(0, gpio.LOW)
        tmr.interval(0, pwm)
    end
end
function changePWM()
    if(flag == 0) then
        if(pwm == 12) then
            pwm = 11
            flag = 1
        else
            pwm = pwm + 1
        end 
    else
        if(pwm == 1) then
            pwm = 2
            flag = 0
        else
            pwm = pwm - 1
        end         
    end
end

tmr.alarm(0, 1, tmr.ALARM_AUTO, ledPWM)
tmr.alarm(1, 80, tmr.ALARM_AUTO, changePWM)

一個例子携丁,估計你看著不過癮。上面使用.trig來做按鍵掃描效果不是特別理想脯爪。這里则北,使用定時器掃描的方式來做按鍵掃描。

gpio.mode(0, gpio.OUTPUT)
gpio.mode(1, gpio.INPUT, gpio.PULLUP)
keyScanTime = tmr.create()
keyCnt = 0
function ledCtrl() 
    local i = gpio.read(0)
    if(i == 0) then
        gpio.write(0, gpio.HIGH)
    else
        gpio.write(0, gpio.LOW)
    end
end
function keyScan() 
    local key = gpio.read(1)
    if (key == 0) then
        keyCnt = keyCnt + 1
    else
        if(keyCnt > 10) then
            ledCtrl()
            keyCnt = 0
        end
    end
end
tmr.alarm(keyScanTime, 10, tmr.ALARM_AUTO, keyScan)

keyScan函數(shù)以10ms的掃描周期掃描按鍵的電平狀態(tài)痕慢,當按鍵按下足夠長的時間后松手尚揣,則調(diào)用ledCtrl函數(shù)。趕緊send to esp后掖举,按一下按鍵看看效果吧

一點問題

調(diào)試過程中快骗,不要重復send代碼∷危可以先按ESPlorer上面的Reset按鈕方篮,重啟模塊。不然可以會導致模塊重啟励负。猜測是藕溅,重復注冊定時器導致的。使用靜態(tài)定時器继榆,還可以在右邊發(fā)送tmr.stop(定時器序號)來暫停巾表。動態(tài)創(chuàng)建的,估計就比較麻煩了略吨。

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