BÀI 3: ĐIỀU KHIỂN GPIO ESP8266 NONOS SDK VỚI CHỨC NĂNG INPUT

Bởi


Ở bài viết trước, mình đã hướng dẫn các bạn sử dụng chức năng GPIO OUTPUT của ESP8266. Trong bài viết này, chúng ta sẽ tiếp tục thao tác với chức năng GPIO INPUT - đọc giá trị nút nhấn hay nói cách khác là đọc dữ liệu.

LINH KIỆN CẦN CHUẨN BỊ
  • Nút nhấn 4 chân hoặc 2 chân
Hình 1. Nút nhấn 4 chân và cấu tạo của nó
  • Điện trở giá trị từ 220 Ohm - 10k Ohm
Hình 2. Điện trở và ký hiệu
  • Led
Hình 3. Các dạng LED đơn
  • Dây cắm và Test Board
Hình 4. Dây cắm và Test board
  • ESP8266 Board và dây micro USB
Hình 5. Board ESP8266 D1 mini

MẠCH NGUYÊN LÝ - SCHEMATIC

Hình 6. Các cách mắc điện trở để đọc giá trị từ nút nhấn


Có hai cách mắc linh kiện dùng để đọc dữ liệu từ nút nhấn:

  • Dùng điện trở kéo lên (Pull-up method).
  • Dùng điện trở kéo xuống (Pull-down method).
Tùy vào mục đích sử dụng của từng project, chúng ta sẽ chọn cách mắc cho phù hợp. Thông thường, người lập trình sẽ chọn sử dụng phương pháp điện trở kéo lên. Hai cách mắc mạch nguyên lý để đọc được giá trị từ nút nhấn tương đối giống nhau, chỉ khác nhau một điểm như sau:
  • Dùng điện trở kéo lên
    • Khi không nhấn nút nhấn, giá trị đọc được tại chân GPIO là mức cao (VCC).
    • Khi nhấn nút, giá trị đọc được sẽ là 0 (GND).
  • Dùng điện trở kéo xuống
    • Khi không nhấn nút, giá trị đọc được sẽ là 0 (GND).
    • Khi nhấn nút, giá trị đọc được sẽ là 1 (VCC).

CÁC HÀM HỖ TRỢ CHỨC NĂNG INPUT GPIO

PIN_FUNC_SELECT(PIN_NAME, FUNC)
Như đã giới thiệu ở bài viết trước, hàm này sẽ giúp chúng ta khai báo sử dụng chức năng GPIO cho chân đã được lựa chọn.

GPIO_DIS_OUTPUT(gpio_no)
Chức năng: không sử dụng chức năng OUTPUT GPIO => không sử dụng output thì sẽ là INPUT.
Tham số truyền vào: uint8 gpio_no (với giá trị từ 0 - 16, xem trong cột gpio của hình esp8266 pin list).
Ví dụ: GPIO_DIS_OUTPUT(12); // sử dụng chức năng gpio input cho chân GPIO 12.

GPIO_INPUT_GET(gpio_no)
Chức năng: Đọc giá trị trạng thái của chân GPIO được lựa chọn.
Tham số truyền vào: uint8 gpio_no (với giá trị từ 0 - 16, xem trong cột gpio của hình esp8266 pin list).
Giá trị trả về: uint32 bitmask (Xem tại dòng 28 //Register Bits{{ file eagle_soc.h - thư mục include của SDK).
Ví dụ: uint32 data = GPIO_INPUT_GET(12); // đọc giá trị input tại chân GPIO 12 rồi sau đó lưu vào trong biến data.

ESP8266EX có 17 chân GPIO có thể sử dụng với nhiều chức năng. Mỗi chân của nó có thể cấu hình sử dụng điện trở kéo lên hoặc kéo xuống (Chi tiết tại trang 17/29, mục 4.1 tài liệu ESP8266EX Datasheet). Thay vì phải sử thêm một điện trở bên ngoài, chúng ta có thể cấu hình để sử dụng điện trở bên trong của ESP8266 bằng hai hàm dưới đây:

PIN_PULLUP_EN(PIN_NAME)
Chức năng: Sử dụng điện trở kéo lên cho chân GPIO được lựa chọn.
Tham số truyền vào: PIN_NAME là chuỗi "PERIPHS_IO_MUX_" kết hợp với tên trong cột Inst Name(xem trong cột Inst Name của hình esp8266 pin list).
Ví dụ: PIN_PULLUP_EN(PERIPHS_IO_MUX_MTDI_U); // sử dụng điện trở kéo lên cho chân GPIO 12.

PIN_PULLUP_DIS(PIN_NAME)
Chức năng: Bỏ sử dụng chức năng điện trở kéo lên cho chân được lựa chọn.
Tham số truyền vào: PIN_NAME là chuỗi "PERIPHS_IO_MUX_" kết hợp với tên trong cột Inst Name(xem trong cột Inst Name của hình esp8266 pin list).
Ví dụ: PIN_PULLUP_DIS(PERIPHS_IO_MUX_MTDI_U); // tắt sử dụng điện trở kéo lên cho chân GPIO 12.

Version SDK hiện tại - V3.0.0, SDK chưa hỗ trợ sử dụng chức năng điện trở kéo xuống (PIN_PULLDWN) chi tiết xem tại: https://bbs.espressif.com/viewtopic.php?f=5&t=481.

CODE MẪU
Hình 7. Schematic sử dụng trong code mẫu

1. ĐỌC GIÁ TRỊ NÚT NHẤN VỚI CHỐNG DỘI PHÍM (Read push button with debounce)
os_timer_t check_button_timer;

bool led_stt = false;
uint32 btn_data = 0;
uint8 count = 0;

//  check push button function
void check_button(){

    btn_data = GPIO_INPUT_GET(13);  //  read button value at gpio 12 pin

    if (btn_data == 0){
        os_delay_us(10000);     //  wait for debounce

        btn_data = GPIO_INPUT_GET(13);  //  read button value at gpio 12 pin

        if (btn_data == 0) {
            led_stt = !led_stt;
            GPIO_OUTPUT_SET(12, led_stt);   //  controll led at pin gpio 13
            count += 1;                     //  if push button => count = count + 1
            os_printf("button push %d\n", count);   //  debug count
        }
    }
  while (GPIO_INPUT_GET(13) == 0);  //  wait to unpush button
}


void ICACHE_FLASH_ATTR
user_init(void)
{
    PIN_FUNC_SELECT(PERIPHS_IO_MUX_MTCK_U, FUNC_GPIO12);    //  select function gpio for gpio 13 pin
    GPIO_OUTPUT_SET(12, 0);                                 //  set gpio 13 is output and pulldown GND

    PIN_FUNC_SELECT(PERIPHS_IO_MUX_MTDI_U, FUNC_GPIO13);    //  select function gpio for gpio 12

    GPIO_DIS_OUTPUT(13);                                    //  use gpio 12 as input

    os_timer_setfn(&check_button_timer, (os_timer_func_t *) check_button, NULL);    //  set callback timer to check button
    os_timer_arm(&check_button_timer, 100, true);                                   //  100 ms callback to function check_button_timer
}
DOWNLOAD CODE: Tại đây!!!

2. ĐỌC GIÁ TRỊ NÚT NHẤN VỚI CHỐNG DỘI PHÍM VÀ ĐIỆN TRỞ KÉO LÊN BÊN TRONG (Read push button with debounce and internal resistor pullup)
os_timer_t check_button_timer;

bool led_stt = false;
uint32 btn_data = 0;
uint8 count = 0;

//  check push button function
void check_button(){

    btn_data = GPIO_INPUT_GET(13);  //  read button value at gpio 12 pin

    if (btn_data == 0){
        os_delay_us(10000);     //  wait for debounce

        btn_data = GPIO_INPUT_GET(13);  //  read button value at gpio 12 pin

        if (btn_data == 0) {
            led_stt = !led_stt;
            GPIO_OUTPUT_SET(12, led_stt);   //  controll led at pin gpio 13
            count += 1;                     //  if push button => count = count + 1
            os_printf("button push %d\n", count);   //  debug count
        }
    }
  while (GPIO_INPUT_GET(13) == 0);  //  wait to unpush button
}


void ICACHE_FLASH_ATTR
user_init(void)
{
    PIN_FUNC_SELECT(PERIPHS_IO_MUX_MTCK_U, FUNC_GPIO12);    //  select function gpio for gpio 13 pin
    GPIO_OUTPUT_SET(12, 0);                                 //  set gpio 13 is output and pulldown GND

    PIN_FUNC_SELECT(PERIPHS_IO_MUX_MTDI_U, FUNC_GPIO13);    //  select function gpio for gpio 12
    PIN_PULLUP_EN(PERIPHS_IO_MUX_MTDI_U);                   //  use internal pullup for gpio 12

    GPIO_DIS_OUTPUT(13);                                    //  use gpio 12 as input

    os_timer_setfn(&check_button_timer, (os_timer_func_t *) check_button, NULL);    //  set callback timer to check button
    os_timer_arm(&check_button_timer, 100, true);                                   //  100 ms callback to function check_button_timer
}
DOWNLOAD CODE: Tại đây!!!

VIDEO HƯỚNG DẪN CHI TIẾT

Nhận xét

  1. chuc2rklúc 17:15 23 tháng 4, 2022

    PIN_FUNC_SELECT(PERIPHS_IO_MUX_MTCK_U, FUNC_GPIO12);
    Nhầm chỗ này rồi bạn, MTDI_U mới đúng

    Trả lờiXóa

Đăng nhận xét

Bài đăng phổ biến từ blog này

Dòng điện, điện áp 1 chiều và các định luật cơ bản

Bởi
Hình ảnh
1. Cường độ dòng điện Là đại lượng đặc trưng cho độ mạnh yếu của dòng điện hay đặc trưng cho số lượng các điện tích đi qua tiết diện của vật dẫn trong một đơn vị thời gian (ký hiệu là I ). Dòng điện một chiều là dòng chuyển động theo một hướng nhất định từ dương sang âm theo quy ước hay là dòng chuyển động theo một hướng của các điện tích tự do. Đơn vị của cường độ dòng điện là Ampere và có các bội số : Kilo Ampere = 1000 Ampere Mega Ampere = 1000.000 Ampere Mili Ampere = 1/1000 Ampre Micro Ampere = 1/1000.000 Ampere 2. Điện áp Khi mật độ các điện tích tập trung không đều tại hai điểm A và B, nếu ta nối một dây dẫn từ A sang B (hình dưới) sẽ xuất hiện dòng chuyển động của các điện tích từ nơi có mật độ cao sang nơi có mật độ thấp, như vậy người ta gọi hai điểm A và B có chênh lệch về điện áp và áp chênh lệch chính là hiệu điện thế . Điện áp tại điểm A gọi là U(A) . Điện áp tại điểm B gọi là U(B) . Chênh lệch điện áp giữa hai điểm A và B gọi là hiệu điện thế U(AB
Read more »

Dòng điện 1 chiều (DC) là gì ?

Bởi
Hình ảnh
1. Khái niệm DC là viết tắt của Direct Current : Hiểu một cách đơn giản là dòng điện chảy theo một hướng cố định, không hề thay đổi (là dòng chuyển động có hướng của các điện tích ). Cường độ có thể tăng hoặc giảm nhưng không hề thay đổi chiều. Một điện áp DC có giá trị luôn luôn là dương hoặc là âm. Giá trị có thể tăng hoặc giảm nhưng không bị thay đổi giữa dương và âm. Ví dụ: nguồn DC +5V vì lý do gì đó bị giảm giá trị xuống 3V hoặc 1V nhưng không thể là -1V (lý do: chạm chập 2 cực âm và dương, sụt áp, ...) Gợn sóng dòng điện DC Các mạch điện thường yêu cầu một nguồn cung cấp DC có giá trị không đổi hoặc là tín hiệu DC có một chút gợn sóng như hình trên. Các bộ nguồn/pin/ắc quy thì cung cấp điện áp DC không đổi, là sự chọn lựa tốt cho các mạch điện của chúng ta. Nguyên tắc chung của các bộ nguồn này là chuyển đổi điện áp AC ngõ vào lớn thành một điện áp AC có biên độ nhỏ hơn. Tiếp đó thì sử dụng cầu diode để chuyển đổi AC thành DC kết hợp với các tụ lọc nhiễu để tạo
Read more »

Các cách mắc điện trở

Bởi
Hình ảnh
Có 3 cách mắc điện trở : - Mắc nối tiếp - Mắc song song - Mắc hỗn hợp trong đó, mắc nối tiếp và mắc song song là 2 cách mắc phổ biến, thường được dùng nhiều nhất. 1. Mắc nối tiếp Điện trở tương đương : R = R1 + R2. Nếu mắc nhiều điện trở nổi tiếp thì: R = R1 + R2 + ... + Rn. Cường độ dòng điện có giá trị như nhau tại mọi điểm: I=I¹=I² Hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch bằng tổng các hiệu điện thế trên mỗi đèn:U=U¹+U² 2. Mắc song song Cách mắc điện trở song song. Công thức tính điện trở tương đương :  Cường độ dòng điện :  chạy qua mạch chính bằng tổng cường độ dòng điện chạy qua các mạch rẽ:  I=I¹+ I² Hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch song song bằng hiệu diện thế giữa hai đầu mỗi đoạn mạch rẽ:  U=U¹=U². 3. Mắc hỗn hợp Cách mắc điện trở hỗn hợp Điện trở tương đương của hệ này là: R = R1 + (R2 x R3) / (R2 + R3).
Read more »

Dòng điện xoay chiều

Bởi
Hình ảnh
1. Khái niệm về dòng điện xoay chiều a. Giới thiệu chung Dòng điện xoay chiều viết tắt là AC - Alternating Current . Nghĩa là chiều của dòng điện trong mạch luôn luôn thay đổi theo thời gian. Khác với dòng điện DC (Direct Current) - dòng chảy trong mạch chỉ theo một chiều nhất định. Dòng điện đang được sử dụng trong nhà chúng ta là AC, có điện áp hiệu dụng là 220V. Thông thường, dây điện khi kéo từ nhà máy điện đến nhà thường có 2 dây dẫn. Ở Việt Nam, hai dây dẫn này thường gọi là dây nóng (hay dây pha) và dây nguội (hay còn gọi là dây trung tính). + Dây nóng : có ký hiệu chuẩn là P hoặc L, là dây luôn luôn có điện và chiều dòng điện luôn luôn thay đổi theo thời gian. Biểu đồ bên dưới mô tả sự thay đổi điện áp này: Ta sẽ thấy điện áp trên dây nóng liên tục giảm từ giá trị dương (V+), trở về giá trị âm (V-) trong một khoảng thời gian rất ngắn. + Dây nguội : hay còn gọi là dây trung tính, ký hiệu là N, là dây không có điện và đã được nối đất tại nhà máy phát điện.
Read more »

Biến áp, Triết áp, Phân loại điện trở

Bởi
Hình ảnh
1. Phân loại điện trở Điện trở gồm có 3 loại : - Điện trở thường : Điện trở thường là các điện trở có công xuất nhỏ từ 0,125W đến 0,5W - Điện trở công suất : Là các điện trở có công xuất lớn hơn từ 1W, 2W, 5W, 10W. - Điện trở sứ, điện trở nhiệt : Là cách gọi khác của các điện trở công suất , điện trở này có vỏ bọc sứ, khi hoạt động chúng toả nhiệt. Các điện trở 2W - 1W - 0.5W - 0.25W Điện trở sứ hay nhiệt 2. Công suất của điện trở Khi mắc điện trở vào một đoạn mạch, bản thân điện trở tiêu thụ một công xuất P tính được theo công thức : P = U . I = U2 / R = I2.R Theo công thức trên ta thấy, công xuất tiêu thụ của điện trở phụ thuộc vào dòng điện đi qua điện trở hoặc phụ thuộc vào điện áp trên hai đầu điện trở. Công xuất tiêu thụ của điện trở là hoàn toàn tính được trước khi lắp điện trở vào mạch. Nếu đem một điện trở có công xuất danh định nhỏ hơn công xuất nó sẽ tiêu thụ thì điện trở sẽ bị cháy. Thông thường người ta lắp điện trở vào mạch có công xuất danh
Read more »