ESP32 脉冲信号处理详解
ESP32 是一款功能强大的 Wi-Fi 和蓝牙双模芯片，其丰富的硬件外设使其在处理各种脉冲信号方面表现出色。无论是生成精确的脉冲，还是精确测量外部脉冲，ESP32 都提供了多种灵活高效的解决方案。本文将详细介绍 ESP32 处理脉冲信号的几种主要方式及其适用场景。 核心思想： ESP32 通过集成专用硬件模块（如 PWM、RMT、PCNT）来高效、精确地生成和测量脉冲信号，从而解放 CPU，提高实时性和系统整体性能。 一、脉冲信号基础脉冲信号是指在电平或强度上发生短暂变化的信号。在数字电子中，脉冲通常表现为高电平 (High) 和低电平 (Low) 之间的快速切换。 脉冲的几个关键参数： 周期 (Period)：一个完整脉冲波形所需的时间。 频率 (Frequency)：每秒钟脉冲重复的次数，频率 = 1 / 周期。 脉宽 (Pulse Width)：脉冲处于高电平或低电平的持续时间。 占空比 (Duty Cycle)：高电平脉宽与周期之比，通常以百分比表示。$占空比 = (高电平脉宽 / 周期) \times 100%$ ...
ESP32 RMT红外控制详解
RMT (Remote Control) 模块是 ESP32 特有的一个高度灵活的外设，主要用于红外 (Infrared) 遥控信号的生成和解析。它提供了一种高效且精确的方式来处理时间敏感的信号，尤其适用于各种自定义的红外协议，而无需占用大量 CPU 资源。 核心思想： RMT 模块通过硬件方式，精确控制脉冲的持续时间（高电平或低电平的宽度），从而实现对各种红外编码协议（如 NEC、RC5、RC6 等）的编解码，大大减轻了 CPU 软件模拟脉冲的负担和精度问题。 一、RMT 模块概述ESP32 的 RMT 模块提供以下主要特性： 高精度脉冲控制：能够生成和解析微秒级别的脉冲。 DMA (Direct Memory Access) 支持：RMT 可以直接从内存读取数据并发送，或将接收到的数据直接写入内存，无需 CPU 干预，提高了效率。 多通道：通常有8个独立的RMT通道，每个通道都可以配置为发送或接收模式。 编码/解码灵活：可以通过编程配置，适应多种红外协议。 空闲状态检测：接收模式下可检测总线空闲，判断数据包结束。 载波调制/解调：支持对发送信号进...
ESP32 GPIO矩阵交换详解
ESP32 的 GPIO 矩阵 (GPIO Matrix) 是一种非常灵活的硬件特性，它允许用户在大部分 GPIO 引脚上自由地路由内部外设的输入和输出信号。这意味着，几乎任何一个数字 GPIO 引脚都可以用作特定外设的输入或输出，打破了传统微控制器中 GPIO 引脚与外设功能之间固定的对应关系。这种“可交换”的能力极大地提高了硬件设计的灵活性和开发效率。 核心思想： ESP32 的 GPIO 矩阵通过一个可配置的交叉开关，将内部外设的输入/输出信号与任意可用的 GPIO 引脚进行连接，从而实现引脚功能的灵活重映射。 一、为什么需要 GPIO 矩阵？在传统的微控制器中，每个 GPIO 引脚通常都有一个或几个固定的复用功能（例如，GPIO1 连接到 UART_TX，GPIO2 连接到 SPI_MOSI）。这种固定映射带来了一些限制： 硬件设计约束：如果 PCB 布局需要将某个外设信号引出到特定的物理引脚，而该引脚没有被硬性分配给该外设，那么就可能需要调整 PCB 布局，甚至更换微控制器型号。 资源冲突：当多个外设需要使用相同的 GPIO 引脚时，就会出现冲突，导...
ESP32 引脚及编号详解
ESP32 是一款由乐鑫科技 (Espressif Systems) 开发的低成本、低功耗的 Wi-Fi 和蓝牙双模芯片。它集成了强大的 Tensilica Xtensa LX6 双核处理器、Wi-Fi、蓝牙、以及丰富的周边接口（如 GPIO, ADC, DAC, SPI, I2C, UART, I2S, RMT, TWAI 等），使其成为物联网 (IoT) 应用的理想选择。理解 ESP32 的引脚功能和编号对于任何 ESP32 项目都至关重要。 核心思想：ESP32 芯片提供了大量的通用输入/输出 (GPIO) 引脚，这些引脚除了基本的数字输入/输出功能外，还复用 (multiplexing) 了多种外设功能。正确识别和使用这些引脚是成功开发 ESP32 应用的基础。 一、ESP32 芯片与开发板在讨论引脚之前，需要明确 ESP32 芯片本身和基于 ESP32 芯片的开发板（如 ESP32-DevKitC, ESP32-WROOM-32D/U 等模组）的区别： ESP32 芯片：指的是裸芯片，例如 ESP32-D0WDQ6。它具有 39 ...
ESP32 芯片详解
ESP32 是由乐鑫科技 (Espressif Systems) 开发的一系列低成本、低功耗的系统级芯片 (SoC)，集成了 Wi-Fi 和双模蓝牙功能。它专为物联网 (IoT) 应用、移动设备、可穿戴电子产品以及其他新兴的物联网领域而设计。凭借其强大的性能、丰富的硬件资源和极具竞争力的价格，ESP32 已经成为全球创客、开发者和公司在物联网项目中的首选芯片之一。 核心思想：将强大的双核处理器、Wi-Fi、双模蓝牙、大量外设集成在一个小巧的芯片中，并通过成本效益极高的方式提供给开发者，极大地降低了物联网开发的门槛。 一、ESP32 简介与发展历程1.1 ESP 系列芯片概述乐鑫科技的 ESP 系列芯片在物联网领域取得了巨大成功，主要包括： ESP8266：乐鑫的第一款里程碑式产品，集成了 Wi-Fi 功能。它凭借极低的成本和开源社区的强大支持，迅速占领了物联网市场，成为智能家居、远程控制等应用的首选。 ESP32：在 ESP8266 的基础上进行了全面升级，引入了双核处理器、双模蓝牙（经典蓝牙 + 低功耗蓝牙 BLE）以及更丰富的外设接口，性能和功能都有了质的飞跃。 E...