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ESP32-S3 控制定时器中断

news 2025/10/26 14:16:35

ESP32-S3 定时器中断

在嵌入式系统中，定时器中断是一个非常常见的功能。它可以让程序在特定的时间间隔自动执行某些操作，而无需依赖 delay() 或手动轮询。

本实验将基于 ESP32-S3 的硬件定时器，实现 LED 每隔 0.5s 自动闪烁。

一、实验目的

学习 ESP32-S3 硬件定时器 的初始化与使用
掌握 定时器中断函数（ISR） 的编写方法
实现 LED 每隔 0.5s 自动翻转

二、硬件准备

ESP32-S3 开发板
LED 模块 × 1
杜邦线若干

三、接线说明

模块	引脚	ESP32-S3 IO
LED 模块	D1	3

接线非常简单，只需要将 LED 模块的 D1 引脚接到 ESP32-S3 的 IO3 即可。

四、实验现象

程序下载成功后：

LED 每隔 0.5 秒自动翻转一次状态；
LED 原来灭 → 0.5s 后点亮 → 0.5s 后熄灭 → 循环往复，形成闪烁效果。

五、完整源代码

下面给出本实验的完整工程代码，分为 main、time 和 led 三部分。

1. 主程序

#include "public.h"
#include "led.h"
#include "time.h"//定义全局变量void setup() {led_init();             // 初始化LEDtime0_init(500000);     // 定时器中断初始化，500000us = 0.5s
}void loop() {// 主循环中不需要写任何代码
}

2. 定时器头文件 `time.h`

#ifndef _time_H
#define _time_H#include "public.h"//变量声明
extern hw_timer_t *timer0;//函数声明
void time0_init(u32 per);
void time0_isr(void);#endif

3. 定时器实现 `time.cpp`

#include "time.h"
#include "led.h"hw_timer_t *timer0 = NULL;//定时器初始化
//per：定时时间，单位us
void time0_init(u32 per)
{/* timerBegin：初始化定时器指针第一个参数：设置定时器0（一共有四个定时器0、1、2、3）第二个参数：80分频（设置APB时钟，ESP32主频80MHz），80则时间单位为1Mhz即1us，1000000us即1s。第三个参数：计数方式，true向上计数 false向下计数*/timer0 = timerBegin(0, 80, true);/* timerAlarmWrite：配置报警计数器保护值（就是设置时间）第一个参数：指向已初始化定时器的指针第二个参数：定时时间，这里为500000us  意思为0.5s进入一次中断第三个参数：是否重载，false定时器中断触发一次  true：死循环*/timerAlarmWrite(timer0, per, true);/* timerAttachInterrupt：绑定定时器第一个参数：指向已初始化定时器的指针第二个参数：中断服务器函数第三个参数：true边沿触发，false电平触发*/timerAttachInterrupt(timer0, &time0_isr, true); timerAlarmEnable(timer0);//启用定时器//timerDetachInterrupt(timer0);//关闭定时器
}//定时器中断函数
void IRAM_ATTR time0_isr(void)
{static u8 led_sta=0; led_sta=!led_sta;digitalWrite(led1_pin,led_sta);
}

4. LED 头文件 `led.h`

#ifndef _led_H
#define _led_H#include "public.h"//LED管脚定义
#define led1_pin  3//函数声明
void led_init(void);#endif

5. LED 实现 `led.cpp`

#include "led.h"//led初始化
void led_init(void)
{pinMode(led1_pin, OUTPUT);//设置引脚为输出模式
}

六、程序分析

主程序 setup()
- 初始化 LED
- 初始化定时器，并设置定时 0.5s 进入一次中断
定时器初始化
- timerBegin(0, 80, true)：定时器 0，分频 80，计数周期 1us
- timerAlarmWrite(timer0, 500000, true)：500000us = 0.5s 周期中断
- timerAttachInterrupt(timer0, &time0_isr, true)：绑定中断函数
中断服务函数 time0_isr()
- 使用 static 变量保存 LED 状态，每次中断翻转一次
- 通过 digitalWrite() 控制 LED 灯亮灭