ESP32—S3学习--入门五个基础实验

pin：要设置的引脚编号（如 4, 5, 12, 13 等）
mode：引脚模式，主要有：
- INPUT：设置为输入模式（读取外部信号）
- OUTPUT：设置为输出模式（控制外部设备）
- INPUT_PULLUP：输入模式 + 内部上拉电阻
- INPUT_PULLDOWN：输入模式 + 内部下拉电阻（ESP32 特有）

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pinMode(2, OUTPUT);      // 将 GPIO2 设置为输出模式
pinMode(4, INPUT);       // 将 GPIO4 设置为输入模式
pinMode(5, INPUT_PULLUP);// 将 GPIO5 设置为输入模式并启用内部上拉电阻

1.2.2 digitalWrite()函数

作用：向指定的数字引脚输出高电平或低电平

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digitalWrite(pin, value);

参数说明：

pin：要操作的引脚编号
value：要设置的电平值：
- HIGH 或 1：输出高电平（通常是 3.3V）
- LOW 或 0：输出低电平（0V，接地）

注意：

只有设置为 OUTPUT 模式的引脚才能使用此函数
ESP32 的 GPIO 高电平是 3.3V，不是 5V

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digitalWrite(2, HIGH);   // GPIO2 输出 3.3V
digitalWrite(4, LOW);    // GPIO4 输出 0V

1.2.3 delay()函数

作用：让程序暂停（阻塞）指定的时间（毫秒）

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delay(ms);

参数说明：

ms：暂停的时间，单位是毫秒（1秒 = 1000毫秒）

特点：

阻塞式延迟：程序会完全暂停在这行代码，不执行其他任何操作
常用于简单的定时控制
对于需要同时处理多任务的情况，建议使用非阻塞的 millis()函数

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delay(1000);     // 暂停 1 秒
delay(500);      // 暂停 0.5 秒
delay(100);      // 暂停 0.1 秒

1.3接线说明

1.4代码

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 * 实验名称：点亮第一个LED实验
 * 
 * 接线说明：LED模块-->ESP32 IO
 *         D1-->3
 * 
 * 实验现象：程序下载成功后，D1指示灯点亮
 * 
 * 注意事项：
 * 
 */

//定义LED1管脚
#define LED1 3

void setup() {
  //设置LED1引脚为输出模式
  pinMode(LED1, OUTPUT);
  //LED1引脚输出高电平，点亮
  digitalWrite(LED1, HIGH);
}

void loop() {
  
}

2.蜂鸣器实验

2.1目的

让ESP32的IO口输出一个2KHz频率的脉冲信号控制板载无源蜂鸣器发声。

2.2 delayMicroseconds()函数

作用：提供微秒级 的精确延迟，是 delay()函数的高精度版本。

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delayMicroseconds(us);

参数说明：

us：延迟时间，单位是微秒（µs）
- 1 秒 = 1,000,000 微秒
- 1 毫秒 = 1,000 微秒

2.3接线说明

2.4代码

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* 实验名称：蜂鸣器实验
 * 
 * 接线说明：蜂鸣器模块-->ESP32 IO
 *         (BEEP)-->(15)
 * 
 * 实验现象：程序下载成功后，BEEP模块发出声音
 * 
 * 注意事项：
 * 
 */

//定义蜂鸣器控制管脚
#define beep_pin  15
char g_i=0;

void setup() {
  pinMode(beep_pin, OUTPUT);//设置引脚为输出模式
}

void loop() {
  g_i=!g_i;
  digitalWrite(beep_pin,g_i);//引脚输出电平翻转
  delayMicroseconds(250);//延时250us
}

3.继电器实验

3.1目的

将D1指示灯连接到继电器的常开触点上，间隔1S控制继电器开和断，从而让D1指示灯间隔1S亮和灭。

3.2接线说明

3.3代码

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* 实验名称：继电器实验
 * 
 * 接线说明：继电器模块-->ESP32 IO
 *         (REL)-->(45)
 *         
 *         继电器模块输出-->LED模块
 *         (COM)-->(3V3)
           (NO)-->(D1)
 * 
 * 实验现象：程序下载成功后，继电器模块间隔一定时间吸合断开，吸合时D1指示灯亮，断开时灭
 * 
 * 注意事项：
 * 
 */

//定义继电器控制管脚
#define relay_pin   45
char g_i=0;

void setup() {
  pinMode(relay_pin, OUTPUT);//设置引脚为输出模式
}

void loop() {
  g_i=!g_i;
  digitalWrite(relay_pin,g_i);//引脚输出电平翻转
  delay(1000);//延时1000ms
}

4.按键控制实验

4.1目的

通过板载按键K1-K4控制LED模块中的D1指示灯亮灭。通过板载按键K1-K4控制LED模块中的D1指示灯亮灭。

4.2 digitalRead()函数

作用：读取指定数字引脚的电平状态（高电平或低电平）

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int value = digitalRead(pin);

返回值：

HIGH 或 1：引脚检测到高电平（通常 ≥ 2.0V）
LOW 或 0：引脚检测到低电平（通常 ≤ 0.8V）

4.3接线说明

4.4代码

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* 实验名称：按键控制实验
 * 
 * 接线说明：按键模块-->ESP32 IO
 *         (K1-K4)-->(1,38,39,40)
 *         
 *         LED模块-->ESP32 IO
 *         (D1)-->(3)
 * 
 * 实验现象：程序下载成功后，操作K1-K4键控制D1指示灯亮灭；
 * 
 * 注意事项：
 * 
 */

//定义按键控制管脚
#define key1_pin  1 
#define key2_pin  38
#define key3_pin  39
#define key4_pin  40
//定义LED控制管脚
#define led1_pin  3

//类型重定义
typedef unsigned char u8;
typedef unsigned int u16;

//定义全局变量
u8 g_key=0;
u8 g_led1_sta=0;

//使用宏定义独立按键按下的键值
#define KEY1_PRESS  1
#define KEY2_PRESS  2
#define KEY3_PRESS  3
#define KEY4_PRESS  4
#define KEY_UNPRESS 0 

/*******************************************************************************
* 函 数 名       : key_scan
* 函数功能        : 检测独立按键是否按下，按下则返回对应键值
* 输    入       : mode=0：单次扫描按键
                  mode=1：连续扫描按键
* 输    出       : KEY1_PRESS：K1按下
                  KEY2_PRESS：K2按下
                  KEY3_PRESS：K3按下
                  KEY4_PRESS：K4按下
                  KEY_UNPRESS：未有按键按下
*******************************************************************************/
u8 key_scan(u8 mode)
{
  static u8 key=1;

  if(mode)key=1;//连续扫描按键
  if(key==1&&(digitalRead(key1_pin)==0||digitalRead(key2_pin)==0||digitalRead(key3_pin)==0||digitalRead(key4_pin)==0))//任意按键按下
  {
    delay(10);//消抖
    key=0;
    if(digitalRead(key1_pin)==0)
      return KEY1_PRESS;
    else if(digitalRead(key2_pin)==0)
      return KEY2_PRESS;
    else if(digitalRead(key3_pin)==0)
      return KEY3_PRESS;
    else if(digitalRead(key4_pin)==0)
      return KEY4_PRESS;  
  }
  else if(digitalRead(key1_pin)==1&&digitalRead(key2_pin)==1&&digitalRead(key3_pin)==1&&digitalRead(key4_pin)==1) //无按键按下
  {
    key=1;      
  }
  return KEY_UNPRESS;   
}

void setup() {
  pinMode(key1_pin, INPUT_PULLUP);//设置引脚为输入上拉模式
  pinMode(key2_pin, INPUT_PULLUP);
  pinMode(key3_pin, INPUT_PULLUP);
  pinMode(key4_pin, INPUT_PULLUP);

  pinMode(led1_pin, OUTPUT);//设置引脚为输出模式

  digitalWrite(led1_pin,0);//引脚输出低电平
}

void loop() {
  g_key=key_scan(0);  //检测按键
  if(g_key==KEY1_PRESS || g_key==KEY2_PRESS || g_key==KEY3_PRESS || g_key==KEY4_PRESS)//KEY按下，D1指示灯状态翻转
    g_led1_sta=!g_led1_sta; 
  digitalWrite(led1_pin,g_led1_sta);
}

5.直流电机实验

5.1目的

通过板载ULN2003驱动直流电机旋转3S后停止。

5.2接线说明

5.3代码

cpp 复制代码

* 实验名称：直流电机实验
 * 
 * 接线说明：电机模块-->ESP32 IO
 *         (IN1)-->(15)
 *         
 *         电机模块输出-->直流电机
 *         (5V)-->任意一脚
 *         (O1)-->任意一脚
 * 
 * 实验现象：程序下载成功后，直流电机旋转3S后停止
 * 
 * 注意事项：
 * 
 */

//定义电机控制管脚
#define motor_pin   15

//类型重定义
typedef unsigned char u8;
typedef unsigned int u16;

//定义全局变量

void setup() {
  pinMode(motor_pin, OUTPUT);//设置引脚为输出模式
  digitalWrite(motor_pin,1);//输出高电平，电机开启
  delay(3000);//延时3S
  digitalWrite(motor_pin,0);//输出低电平，电机停止
}

void loop() {
  
}