定時器

概要

本文介紹了定時器與回調函數的概念，以及如何在MicroPython-ESP32中使用定時器，最后用定時器控制LED進行周期的閃爍。

keywords Timer callback led blink

什么是定時器？

定時器你可以理解為一個鬧鐘，你可以設定特定時間之后執行某件事情，也可以周期的執行某件事情,比如每隔1s鐘變換一下LED的亮燈狀態。

定時器與utime模塊中的sleep延時函數最大區別在于，延時函數期間，CPU就如同進入了睡眠，之后的事情只有等睡醒之后再做，這種情況我們稱之為阻塞， 睡覺阻塞了cpu去完成其他的任務，必須等待CPU睡醒；而定時器是非阻塞的，在未到達定時器定時周期結束之前，CPU可以去做別的事情，等到定時器計時完畢，便會去通知CPU，CPU再去執行回調函數 （在你設定鬧鐘之前，你決定要在鬧鐘響了之后去做的事情）。

定時器每個周期都會產生一次中斷，然后調用特定的 回調函數callback, 定時器中斷屬于內部中斷.

中斷

CPU的中斷分為很多種，不同的中斷擁有不同的優先級別。當多個中斷同時發生時，計算機按照優先級來以此處理

Timer-常用API

Timer類被封裝在machine模塊中。

from machine import Timer

實例化一個Timer對象，傳入一個任意正整數作為ID。

例如：

timer = Timer(1)

然后需要 初始化定時器:

timer.init(period=1000, mode=Timer.PERIODIC , callback=callback)

• period 定時器執行的周期，單位是ms， 隔period ms 執行一次。 period取值范圍： 0 < period <= 3435973836

• mode 定時器的執行模式

• Timer.PERIODIC 周期執行

• Timer.ONE_SHOT 只執行一次，執行完了定時器就結束

• callback： 定時器的回調函數，傳入的一個參數是timer

如果你想在callback函數里面傳入其他參數，可以參照下方 定時器控制LED閃爍 中的 Lambda表達式 的方法。

timer.init(period=period, mode=Timer.PERIODIC, callback=lambda t:led_toggle(led_pin))

最后，定時器使用完了記得要釋放定時器資源，鍵盤中斷并不會銷毀定時器，定時器會一直產生回調函數。

timer.deinit()

定時器控制LED閃爍

定時器控制LED閃爍 timer_led_blink.py

from machine import Timer,Pin
import utime


def toggle_led(led_pin):
    '''
    LED狀態反轉
    '''
    led_pin.value(not led_pin.value())



def led_blink_timed(timer, led_pin, freq=10):
    '''
    led 按照特定的頻率進行閃爍
    LED閃爍周期 = 1000ms / 頻率
    狀態變換間隔（period） = LED閃爍周期/ 2 
    '''
    # 計算狀態變換間隔時間 ms
    period = int(0.5 * 1000 / freq)
    # 初始化定時器
    # 這里回調是使用了lambada表達式，因為回調函數需要傳入led_pin
    timer.init(period=period, mode=Timer.PERIODIC, callback=lambda t:toggle_led(led_pin))


# 聲明引腳 D2 作為LED的引腳
led_pin = Pin(2, Pin.OUT)
timer = Timer(1)    # 創建定時器對象
led_blink_timed(timer, led_pin, freq=20)

效果展示：

工程經驗

注意，不要在定時器回調函數里面創建變量，可以使用 全局變量 global，因為定時器每次都創建變量比較消耗內存。

在毫秒級周期執行的定時器回調函數里面，

千萬不要在終端里面Print

千萬不要在終端里面Print

千萬不要在終端里面Print

因為在終端Print打印會干擾Timer回調函數執行頻率。而且定時器在產生按鍵中斷CTRL+C的時候 并不會注銷，如果定時器回調函數一直在打印，它會一直打印 占用REPL資源，影響你使用REPL。

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