基于ESP32-IDF驱动GPIO输出控制LED

文章目录

基于ESP32-IDF驱动GPIO输出控制LED
- 一、点亮LED
- - [3.1 LED电路](#3.1 LED电路)
  - [3.2 配置GPIO函数`gpio_config`()原型和头文件](#3.2 配置GPIO函数gpio_config()原型和头文件)
  - [3.3 设置GPIO引脚电平状态函数`gpio_set_level`()原型和头文件](#3.3 设置GPIO引脚电平状态函数gpio_set_level()原型和头文件)
  - [3.4 代码实现并编译烧录](#3.4 代码实现并编译烧录)

一、点亮LED

3.1 LED电路

可以看到，LED灯连接到了我们开发板上的GPIO27引脚。

3.2 配置GPIO函数`gpio_config`()原型和头文件

在 ESP-IDF 中，配置 GPIO 的函数是 gpio_config()，它的函数原型如下：

c 复制代码

esp_err_t gpio_config(const gpio_config_t *pGPIOConfig);

参数说明：

pGPIOConfig ：指向 gpio_config_t 类型结构体的指针，用于配置 GPIO 的各项属性。

gpio_config_t 结构体定义：

gpio_config_t 是一个结构体，用于设置 GPIO 的各种参数。它的定义如下：

c 复制代码

typedef struct {
    uint64_t pin_bit_mask;        // GPIO 引脚的位掩码
    gpio_mode_t mode;             // GPIO 模式（输入/输出等）
    gpio_pullup_t pull_up_en;     // 是否启用上拉
    gpio_pulldown_t pull_down_en; // 是否启用下拉
    gpio_int_type_t intr_type;    // GPIO 中断类型
} gpio_config_t;

gpio_config_t 各成员详细说明：

成员	类型	描述
`pin_bit_mask`	`uint64_t`	指定要配置的 GPIO 引脚的位掩码。例如，配置 GPIO27 为 `(1ULL << 27)`。
`mode`	`gpio_mode_t`	设置 GPIO 的工作模式，取值如下：
		- `GPIO_MODE_DISABLE`：禁用 GPIO
		- `GPIO_MODE_INPUT`：设置为输入模式
		- `GPIO_MODE_OUTPUT`：设置为输出模式
		- `GPIO_MODE_OUTPUT_OD`：设置为开漏输出模式
		- `GPIO_MODE_INPUT_OUTPUT`：设置为输入输出模式
		- `GPIO_MODE_INPUT_OUTPUT_OD`：设置为输入开漏输出模式
`pull_up_en`	`gpio_pullup_t`	是否启用上拉电阻：
		- `GPIO_PULLUP_ENABLE`：启用上拉
		- `GPIO_PULLUP_DISABLE`：禁用上拉
`pull_down_en`	`gpio_pulldown_t`	是否启用下拉电阻：
		- `GPIO_PULLDOWN_ENABLE`：启用下拉
		- `GPIO_PULLDOWN_DISABLE`：禁用下拉
`intr_type`	`gpio_int_type_t`	设置 GPIO 中断触发类型，取值如下：
		- `GPIO_INTR_DISABLE`：禁用中断
		- `GPIO_INTR_POSEDGE`：上升沿触发中断
		- `GPIO_INTR_NEGEDGE`：下降沿触发中断
		- `GPIO_INTR_ANYEDGE`：任意边沿触发中断
		- `GPIO_INTR_LOW_LEVEL`：低电平触发中断
		- `GPIO_INTR_HIGH_LEVEL`：高电平触发中断

返回值：

gpio_config() 函数的返回值是 esp_err_t 类型，用于指示函数的执行结果：

ESP_OK：配置成功。
其他错误代码：配置失败。

头文件

要使用 gpio_config 函数，需要包含以下头文件：

c 复制代码

#include "driver/gpio.h"

示例代码：

以下代码展示如何配置 GPIO27 为输出模式，同时禁用上下拉电阻：

c 复制代码

gpio_config_t io_conf;

io_conf.pin_bit_mask = (1ULL << GPIO_NUM_27); // 配置 GPIO27
io_conf.mode = GPIO_MODE_OUTPUT;              // 设置为输出模式
io_conf.pull_up_en = GPIO_PULLUP_DISABLE;     // 禁用上拉
io_conf.pull_down_en = GPIO_PULLDOWN_DISABLE; // 禁用下拉
io_conf.intr_type = GPIO_INTR_DISABLE;        // 禁用中断
gpio_config(&io_conf);                        // 应用配置

通过 gpio_config() 函数，可以灵活地配置 GPIO 引脚的各种属性，适用于多种应用场景（如 LED 控制、按键输入、中断处理等）。

3.3 设置GPIO引脚电平状态函数`gpio_set_level`()原型和头文件

在 ESP-IDF 中，gpio_set_level 用于设置指定 GPIO 引脚的电平状态，其原型定义如下：

c 复制代码

esp_err_t gpio_set_level(gpio_num_t gpio_num, uint32_t level);

参数说明：

gpio_num ：
- 类型：gpio_num_t
- 指定要设置电平的 GPIO 引脚。例如：GPIO_NUM_27。
- 有效范围：GPIO_NUM_0 到硬件支持的最大 GPIO 编号（ESP32 的最大值通常为 GPIO_NUM_39）。
level ：
- 类型：uint32_t
- 指定电平值：
  - 0 表示设置为低电平。
  - 1 表示设置为高电平。

返回值：

返回值类型为
c 复制代码
```
esp_err_t
```
表示函数执行的结果：
- ESP_OK：设置成功。
- ESP_ERR_INVALID_ARG：如果指定的 GPIO 编号无效或未配置为输出模式。

头文件：

要使用 gpio_set_level 函数，需要包含以下头文件：

c 复制代码

#include "driver/gpio.h"

3.4 代码实现并编译烧录

c 复制代码

#include "freertos/FreeRTOS.h"      // 包含FreeRTOS头文件
#include "freertos/task.h"          // 包含任务管理头文件
#include "driver/gpio.h"            // 包含GPIO驱动头文件

#define LED_GPIO GPIO_NUM_27        // 定义GPIO27为LED引脚

void LED_RUN(void *arg)
{
    while(1){
        gpio_set_level(GPIO_NUM_27, 1);    // 点亮LED
    }
}

void app_main(void)
{
    gpio_config_t io_conf;

    io_conf.pin_bit_mask = (1ULL << LED_GPIO);          // 设置引脚为GPIO27
    io_conf.mode = GPIO_MODE_OUTPUT;                    // 设置引脚模式为输出模式
    io_conf.pull_up_en = GPIO_PULLUP_DISABLE;           // 禁止上拉电阻
    io_conf.pull_down_en = GPIO_PULLDOWN_DISABLE;       // 禁止下拉电阻
    io_conf.intr_type = GPIO_INTR_DISABLE;              // 禁止中断
    gpio_config(&io_conf);

    xTaskCreatePinnedToCore(LED_RUN, "LED_RUN", 2048, NULL, 3, NULL, 1);    // 创建任务LED_RUN，栈大小2048，优先级3，运行在核心1上
}

这段代码通过 ESP-IDF 框架，使用 FreeRTOS 创建了一个任务，用来控制 GPIO27 引脚点亮一个 LED。

c 复制代码

idf.py create-project led	// 创建工程
idf.py build				// 编译程序
idf.py flash				// 烧录程序
idf.py monitor				// 日志输出

最终我们开发板上的LED就成功点亮了：

框架，使用 FreeRTOS 创建了一个任务，用来控制 GPIO27 引脚点亮一个 LED。

c 复制代码

idf.py create-project led	// 创建工程
idf.py build				// 编译程序
idf.py flash				// 烧录程序
idf.py monitor				// 日志输出

最终我们开发板上的LED就成功点亮了：

基于ESP32-IDF驱动GPIO输出控制LED