WAVEGO-GPIO控制

GPIO控制

简介

• GPIO全称：通用型输入输出端口（General-purpose input/output）
• 通过本章的学习，您可以了解到WAVEGO下位机ESP32上基础的GPIO控制。

WAVEGO驱动板基本参数

• 主控：ESP32

  IO高电平电压	3.3V
  IO输出电流	12mA
  处理器	Xtensa LX6
  双核处理器	@240MHzSRAM520KB+8MB
  闪存	448KB+4MB

板载设备和接口

IO接口用途

• 可以用作简单的高低电平控制，也可以用来读取高低电平，PWM输出，模拟信号输入，UART通信，IIC通信等等。

多功能扩展接口

• 由于ESP32具有更高的算力并且集成了WIFI蓝牙等通信方式，并且支持使用ArduinoIDE进行开发，我们选择ESP32作为WAVEGO的主控芯片，我们将ESP32上空余的IO以及其它常用的IO引出，组成了如下图所示的多功能扩展接口。
  
• LED：驱动板上面有两颗RGB LED，程序上的编号分别为0、1，如果需要连接更多的RGB-LED（WS2812），可以由此接口扩展，相应的，编号从2开始。
• 控制函数如下：
• LED_NUM: 灯珠的编号，例如控制板子上的两颗，那LED_NUM就为0或1，如果控制LED-OUT口上扩展的第一颗灯珠，LED_NUM=2。

  setSingleLED(LED_NUM, matrix.Color(R, G, B));
  

  LED-OUT(G26)	驱动板上有两颗板载 RGB LED，由G26引脚控制，串联两个WS2812 LED 后由此 LED-OUT引出，如果需要连接更多的RGB LED，可以在此接口扩展
  G15	此IO口用于扩展其它模块
  G12	默认设置组装模式，用杜邦线连接G12和3V3后设备进入到组装模式。
  RX,TX	对应ESP32的UART_0,可用于与其它设备通信，例如可以将其与树莓派的TX,RX连接，供地后即可互相通信。
  TX,RX,GND,5V,5V	可用于连接树莓派，5V和GND可用于给树莓派供电，TX,RX可用于与树莓派进行通信。

  注意：RX,TX与树莓派TX,RX相连时，自动下载功能不能启动，如果需要给给ESP32上传新程序时，需要断开RX和TX与树莓派的连接。

IIC接口

• IIC是由Philips公司开发的一种简单，双向二线制同步串行总线，只需要两根线就可以在连接于总线上的器件之间传送信息。
• WAVEGO驱动板集成了多种设备，其中大部分使用IIC控制，用于与其它设备通信，包括：ICM20948姿态传感器（0x68）、PCA9685舵机控制芯片（0x42）、INA219电压检测（0x40）和OLED屏幕（0x3C）。
• ESP32的很多GPIO都可以设置为IIC接口，在WAVEGO驱动板上的IIC接口如下：

  G33	SCL
  G32	SDA

• 如果你想在使用线库时使用其他管脚，你只需要调用：

  Wire.begin(SDA, SCL);

其它注意事项

• 这里的信息只有当你进行基于ESP32的项目开发时才需要了解，如果只学习基于WAVEGO的功能不需要了解这些内容。
• 并不是所有IO接口都是全功能的，还有具有特定功能的引脚，这些引脚不适用于特定项目。
  

对蜂鸣器的控制

原理

• 由图中可知蜂鸣器连接21号引脚。
• 当BUZ输入为高电平时，Buzzer.Q1不导通，蜂鸣器无电流，不发声音；
• 当BUZ输入为低电平时，Buzzer.Q1导通，蜂鸣器有电流通过，发出声音。
  

新建项目

1. 打开Arduino IDE，将蜂鸣器的程序复制进去，按住键盘的Ctrl+Shift+S保存
   
2. 以文件名BUZZER保存新建的项目（可以新建一个文件夹来存放Arduino IDE的项目文件）
   
3. 保存成功后就可以在路径文件夹找到你的项目，保存项目时会自动新建一个项目名称的文件夹，项目同名的 .ino 文件则放在此文件夹里面。

完整代码

• 完整代码如下：

  #define BUZZER_PIN 21
  
  void setup()
  {
    pinMode(BUZZER_PIN,OUTPUT);
  }
  
  void loop()
  {
    digitalWrite(BUZZER_PIN,LOW);
    delay(500);
    digitalWrite(BUZZER_PIN,HIGH);
    delay(1000);
  }

代码解析

• 定义使用GPIO21控制蜂鸣器，GPIO21同时也是控制板载蜂鸣器的引脚。
• #define是C语言中的一个宏定义命令，用于将一个标识符定义为一个字符串，标识符被称为宏名，字符串为替换文本。
• 用法：#define <宏名/标识符> <字符串>

  #define BUZZER_PIN 21

• Arduino IDE程序的基础框架为：

  void setup()
  {
      
  }
  
  void loop()
  {
      
  }

  运行程序后，先运行setup函数一次，然后不停循环运行loop函数。
• 初始化引脚，将引脚设置为输出。

  pinMonde(BUZZER_PIN,OUTPUT);

• digitalWrite(),用来控制引脚的高低电平状态，用GPIO21控制蜂鸣器时，输入低电平时蜂鸣器响起，输入高电平时蜂鸣器停止 。

  digitalWrite(BUZZER_PIN,LOW);
  digitalWrite(BUZZER_PIN,HIGH);

上传程序

• 用Arduino IDE打开BUZZER.ino文件，将代码复制粘贴到项目里，用USB连接设备和计算机，选择开发板和端口，并点击上传程序。
  

程序运行效果

• 上电后蜂鸣器响0.5秒后停止1秒，此后不断循环。
  

全部章节

• WAVEGO-开发环境配置
  
• WAVEGO-GPIO控制
  
• WAVEGO-WAS2812 RGB_LED
  
• WAVEGO-PCA9685舵机控制