NodeMCU ESP8266 的定时器使用以及非堵塞程序的实现

2023-11-07 17:28

本文主要是介绍NodeMCU ESP8266 的定时器使用以及非堵塞程序的实现,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

前言

本文会介绍ESP8266的定时器使用方法,传统的延时函数存在堵塞占用CPU的问题,后面对于系统中有延时以及定时的功能要求,怎么做才能是系统更加高效合理,我们来进一步学习一下。

延时

通常我们使用delay()函数来进行一定时间的延时,这个函数接收一个Int型的传入参数,来制定需要延时多少时间,具体如下;

delay(time in milliseconds);

如果我们调用delay(1000),则系统会在这里延时1秒钟,这是一个堵塞的函数,具体如下程序所示;

do_action_a();
delay(1000);
do_action_b();

必须在执行完do_action_a之后,并且等待1秒钟(1000毫秒),
do_action_b才能执行。
delay函数会占用CPU,阻止程序执行其他任何操作,直到完成当前的延时程序。

具体如下图所示;

所以大多数项目中,我们应该避免使用延迟函数,避免堵塞系统,死占CPU的做法,当然具体要根据实际情况来决定,那么这里应该怎么做,才能改成非堵塞的程序呢?

这里可能用到millis,下面继续讨论millis()

定时器

ESP8266 中有两个定时器 Timer0 和 Timer1,其中一个定时器用于其 WiFi 功能。我们只有一个计时器可以工作。为了避免崩溃问题,建议使用 Ticker 而不是 Timer。下面会做介绍。

对于非堵塞函数,我们可以先看看millis()函数,它可以获取自程序首次启动以来经过的毫秒数。具体函数原型如下所示;

unsigned long TimeStamp = millis();

如何使用

那么如何使用这个函数进行非堵塞的程序设计呢?

具体如下所示;


unsigned long preTimeStamp = 0;        // will store last 
const long period = 1000;    void loop() {unsigned long TimeStamp = millis();  if (TimeStamp - preTimeStamp >= period) {preTimeStamp = TimeStamp;//Do Action//TODO}
}

上述程序中,通过判断当前的时间戳与上一次时间戳的差值,如果经过了period毫秒,则会进入if语句中执行相应功能的程序。

示例代码

下面写一段使用millis()函数,进行LED闪烁的程序;


const int ledPin =  26;      // the number of the LED pinint ledState = LOW;             // ledState used to set the unsigned long previousMillis = 0;        // will store last 
const long interval = 1000;           // interval at which void setup() {pinMode(ledPin, OUTPUT);
}void loop() {unsigned long currentMillis = millis();if (currentMillis - previousMillis >= interval) {previousMillis = currentMillis;if (ledState == LOW) {ledState = HIGH;} else {ledState = LOW;}digitalWrite(ledPin, ledState);}
}

让我们仔细看看程序,首先这里没有使用delay()函数(使用了millis()函数进行替代;

这个程序通过获取当前millis和上一个millis的差值,如果这个差值大于我们设定的时间间隔(当前程序中是 1000 毫秒),则程序可以进入if语句中执行相应的程序,并且更新millis

if (currentMillis - previousMillis >= interval) {// 保持新的时间戳到 previousMillis 变量中previousMillis = currentMillis;(...)

这一段程序是非堵塞的,所以if语句外的代码都可以正常工作,

Ticker库的使用

Ticker 是在一定周期内重复调用函数的库。Tickeros_timer每个周期去调用一个函数。

我们可以拥有任意数量的调用函数,单身内存是唯一的限制。注册的回调越多,开销越大。

Attach 函数有两个变量:AttachAttach_ms

  • 第一个周期以秒为单位;
  • 第二个周期以毫秒为单位;

下面是一个每间隔1秒,闪烁LED的程序,具体如下所示;

#include <ESP8266WiFi.h>
#include <Ticker.h>  //Ticker库Ticker blinker;#define LED 2  //板载LEDvoid changeState()
{digitalWrite(LED, !(digitalRead(LED)));  //变化LED的状态
}void setup()
{Serial.begin(115200);Serial.println("");pinMode(LED,OUTPUT);blinker.attach(1, changeState); //每过1秒,会执行changeState函数
}void loop()
{//执行其他任务
}

硬件定时器

硬件 Timer0由 WiFi 功能使用。我们只能使用Timer1。使用计时器而不是 Ticker 可以提供精确计时的优势,并且我们可以在微秒内获得定时器中断。

下面程序会涉及到较多的基础概念,如果感觉较难理解,可以暂时忽略,具体程序如下所示;

#include <ESP8266WiFi.h>
#include <Ticker.h>Ticker blinker;#define LED 2  //On board LEDvoid ICACHE_RAM_ATTR onTimerISR(){digitalWrite(LED,!(digitalRead(LED)));  //反转LED引脚电平timer1_write(600000);//12us
}void setup()
{Serial.begin(115200);Serial.println("");pinMode(LED,OUTPUT);//初始化 Ticker 间隔 0.5stimer1_attachInterrupt(onTimerISR);timer1_enable(TIM_DIV16, TIM_EDGE, TIM_SINGLE);timer1_write(600000); //120000 us
}void loop()
{
}

结论

本文简单介绍了ESP8266定时器的使用以及通过mills()函数写非堵塞的函数,通过操作LED闪烁,达到实验效果。

这篇关于NodeMCU ESP8266 的定时器使用以及非堵塞程序的实现的文章就介绍到这儿,希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助!



http://www.chinasem.cn/article/365157

相关文章

SpringBoot使用GZIP压缩反回数据问题

《SpringBoot使用GZIP压缩反回数据问题》:本文主要介绍SpringBoot使用GZIP压缩反回数据问题,具有很好的参考价值,希望对大家有所帮助,如有错误或未考虑完全的地方,望不吝赐教... 目录SpringBoot使用GZIP压缩反回数据1、初识gzip2、gzip是什么,可以干什么?3、Spr

MySQL索引的优化之LIKE模糊查询功能实现

《MySQL索引的优化之LIKE模糊查询功能实现》:本文主要介绍MySQL索引的优化之LIKE模糊查询功能实现,本文通过示例代码给大家介绍的非常详细,感兴趣的朋友一起看看吧... 目录一、前缀匹配优化二、后缀匹配优化三、中间匹配优化四、覆盖索引优化五、减少查询范围六、避免通配符开头七、使用外部搜索引擎八、分

Python实现特殊字符判断并去掉非字母和数字的特殊字符

《Python实现特殊字符判断并去掉非字母和数字的特殊字符》在Python中,可以通过多种方法来判断字符串中是否包含非字母、数字的特殊字符,并将这些特殊字符去掉,本文为大家整理了一些常用的,希望对大家... 目录1. 使用正则表达式判断字符串中是否包含特殊字符去掉字符串中的特殊字符2. 使用 str.isa

Java程序进程起来了但是不打印日志的原因分析

《Java程序进程起来了但是不打印日志的原因分析》:本文主要介绍Java程序进程起来了但是不打印日志的原因分析,具有很好的参考价值,希望对大家有所帮助,如有错误或未考虑完全的地方,望不吝赐教... 目录Java程序进程起来了但是不打印日志的原因1、日志配置问题2、日志文件权限问题3、日志文件路径问题4、程序

Spring Boot 集成 Quartz并使用Cron 表达式实现定时任务

《SpringBoot集成Quartz并使用Cron表达式实现定时任务》本篇文章介绍了如何在SpringBoot中集成Quartz进行定时任务调度,并通过Cron表达式控制任务... 目录前言1. 添加 Quartz 依赖2. 创建 Quartz 任务3. 配置 Quartz 任务调度4. 启动 Sprin

Android实现悬浮按钮功能

《Android实现悬浮按钮功能》在很多场景中,我们希望在应用或系统任意界面上都能看到一个小的“悬浮按钮”(FloatingButton),用来快速启动工具、展示未读信息或快捷操作,所以本文给大家介绍... 目录一、项目概述二、相关技术知识三、实现思路四、整合代码4.1 Java 代码(MainActivi

Linux下如何使用C++获取硬件信息

《Linux下如何使用C++获取硬件信息》这篇文章主要为大家详细介绍了如何使用C++实现获取CPU,主板,磁盘,BIOS信息等硬件信息,文中的示例代码讲解详细,感兴趣的小伙伴可以了解下... 目录方法获取CPU信息:读取"/proc/cpuinfo"文件获取磁盘信息:读取"/proc/diskstats"文

Java使用SLF4J记录不同级别日志的示例详解

《Java使用SLF4J记录不同级别日志的示例详解》SLF4J是一个简单的日志门面,它允许在运行时选择不同的日志实现,这篇文章主要为大家详细介绍了如何使用SLF4J记录不同级别日志,感兴趣的可以了解下... 目录一、SLF4J简介二、添加依赖三、配置Logback四、记录不同级别的日志五、总结一、SLF4J

使用Python实现一个优雅的异步定时器

《使用Python实现一个优雅的异步定时器》在Python中实现定时器功能是一个常见需求,尤其是在需要周期性执行任务的场景下,本文给大家介绍了基于asyncio和threading模块,可扩展的异步定... 目录需求背景代码1. 单例事件循环的实现2. 事件循环的运行与关闭3. 定时器核心逻辑4. 启动与停

基于Python实现读取嵌套压缩包下文件的方法

《基于Python实现读取嵌套压缩包下文件的方法》工作中遇到的问题,需要用Python实现嵌套压缩包下文件读取,本文给大家介绍了详细的解决方法,并有相关的代码示例供大家参考,需要的朋友可以参考下... 目录思路完整代码代码优化思路打开外层zip压缩包并遍历文件:使用with zipfile.ZipFil