步驟1：所需的零件

在本教程中，我將使用以下部分，因此，如果您想自己嘗試本教程，則需要以下內(nèi)容：

任何ESP32開發(fā)板?http://educ8s.tv/part/ESP32

A Firebeetle ESP32開發(fā)板?http://educ8s.tv/part/FireBeetle

面包板?http://educ8s.tv/part/LargeBreadboard

電線?http：//educ8s。電視/零件/電線

LED?http://educ8s.tv/part/LEDs

萬用表?http://educ8s.tv/part/Multimeter

步驟2：在ESP32芯片內(nèi)部

在ESP32芯片內(nèi)部，我們可以找到兩種處理方式內(nèi)核，RAM和ROM存儲(chǔ)器，WiFi模塊，藍(lán)牙模塊，用于加密應(yīng)用程序的硬件加速模塊，RTC模塊以及許多外圍設(shè)備。在RTC模塊內(nèi)部，我們可以找到一個(gè)PMU（相量測(cè)量單元），它是一種小型且低功耗的32位協(xié)處理器以及8Kbs的RAM存儲(chǔ)器。少量的內(nèi)存非常有用，因?yàn)槟芸炀蜁?huì)發(fā)現(xiàn)。還要注意，即使ESP32芯片的RTC內(nèi)存也比Arduino Uno的內(nèi)存大4倍。

WiFi模塊，處理內(nèi)核和藍(lán)牙模塊需要大量電流才能運(yùn)行。因此，如果我們想節(jié)省電量，則必須在不使用它們時(shí)將其禁用。這就是我們現(xiàn)在要做的。我們將把ESP32設(shè)置為Deep – Sleep模式，在該模式下，除RTC模塊外，所有功能都將禁用。有輕度睡眠模式和深度睡眠模式。在深度睡眠模式下，ESP32功耗最低。 在深度睡眠模式下僅需要0.01 mAs的電流，這就是我們今天要嘗試的原因。

步驟3：ESP32深度睡眠模式

在這種模式下，如前所述，所有功能均被禁用。 CPU核心，WiFI模塊，藍(lán)牙模塊，外圍設(shè)備等。連同CPU一樣，芯片的主內(nèi)存也被禁用，因此存儲(chǔ)在內(nèi)存中的所有內(nèi)容都會(huì)永遠(yuǎn)丟失。處于深度睡眠模式時(shí)，唯一仍可以工作的模塊是RTC模塊，超低功耗協(xié)處理器及其內(nèi)存！因此，如果將要在深度睡眠模式下生存的數(shù)據(jù)保存到RTC內(nèi)存中，則在喚醒芯片后它們將保持完整。

有三種方法可以喚醒芯片。我們可以使用計(jì)時(shí)器，GPIO引腳或協(xié)處理器。

今天，我們將學(xué)習(xí)如何使用計(jì)時(shí)器在特定時(shí)間后喚醒芯片。讓我們看一個(gè)示例。

步驟4：深度睡眠示例

我已將兩個(gè)LED連接到此ESP32板。 ESP32開機(jī)時(shí)，黃色LED會(huì)亮三秒鐘，然后進(jìn)入深度睡眠模式3秒鐘。喚醒后，它會(huì)點(diǎn)亮綠色指示燈3秒鐘，然后返回睡眠狀態(tài)。從現(xiàn)在開始，它只會(huì)閃爍綠色LED，因此該芯片記住這不是它第一次啟動(dòng)，因?yàn)槲覀冋谑褂肦TC內(nèi)存來存儲(chǔ)整數(shù)值。

讓我們快速看一下。在這個(gè)項(xiàng)目的代碼。如您所見，代碼非常簡(jiǎn)單。為了使ESP32進(jìn)入深度睡眠模式，我們只需要兩行代碼。

esp_sleep_enable_timer_wakeup（TIME_TO_SLEEP * uS_TO_S_FACTOR）;

esp_deep_sleep_start（）;

我們使用esp_sleep_enable_timer_wakeup函數(shù)啟用計(jì)時(shí)器，輸入以秒為單位的睡眠時(shí)間，然后調(diào)用esp_deep_sleep_start函數(shù)。而已！

#define uS_TO_S_FACTOR 1000000 /* Conversion factor for micro seconds to seconds */

#define TIME_TO_SLEEP 3 /* Time ESP32 will go to sleep （in seconds） */

RTC_DATA_ATTR int bootCount = 0;

盡管與執(zhí)行代碼有一點(diǎn)不同。當(dāng)我們使用深度睡眠功能時(shí)，ESP32每次喚醒時(shí)，都會(huì)再次執(zhí)行設(shè)置功能。從不調(diào)用循環(huán)函數(shù)。所有變量值都會(huì)丟失，除非我們使用此前綴將它們保存在RTC內(nèi)存中。在此示例中，我將bootCount int變量保存到RTC內(nèi)存中，以便程序知道它是否是第一次運(yùn)行并打開正確的LED。像往常一樣，您可以找到此示例附帶的示例代碼。

步驟5：功耗

現(xiàn)在讓我們看看該板的功耗。 ESP32處于活動(dòng)模式時(shí)，會(huì)從電池汲取約60mAs的電流。 ESP32處于深度睡眠模式時(shí)，它將消耗約19mAs的電流！這大大降低了電流消耗，但是該芯片的創(chuàng)建者聲稱在深度睡眠模式下需要0.01mA的電流。我們的設(shè)置有什么問題？

罪魁禍?zhǔn)资侵靼濉Ｎ沂褂玫氖荄OIT ESP32板，這是大約一年前上市的第一塊ESP32板。電路板的設(shè)計(jì)并未針對(duì)功耗進(jìn)行優(yōu)化，因此，即使在深度睡眠模式下，它也需要大量電流。幸運(yùn)的是，那里有設(shè)計(jì)更好的ESP32板。

例如，DFrobot的Firebeetle ESP32板設(shè)計(jì)得更好，當(dāng)使用3.3V電源供電時(shí)，其深度睡眠電流僅為0.01mAs。如果我們使用之前使用的相同電池組為電路板供電，其輸出約為4.8V，則可以看到在活動(dòng)模式下的電流消耗為48mAs，而在深度睡眠模式下的電流僅為0.05mAs！印象深刻不是嗎！如果使用3.3V電池或電源，我們可以進(jìn)一步降低電路板的功耗。我將在以后的視頻中嘗試。在深度睡眠模式下，該板所需的0.05mAs電流是我在功能齊全的ESP32板（具有USB至串行驅(qū)動(dòng)器，調(diào)節(jié)器和電池電路）中消耗的最低電流。

如果您發(fā)現(xiàn)任何板子都能比Firebeetle板子取得更好的效果，請(qǐng)?jiān)谙旅娴脑u(píng)論欄中告訴我，我想嘗試一下。

Firebeetle ESP32板子的功耗在深度睡眠模式非常低。如果使用4節(jié)AA充電電池供電，則每天需要大約1.44毫安時(shí)。因此，從理論上講，如果將其置于深度睡眠模式，則這種具有2.500mAhs容量的移動(dòng)電源可以為該板供電近5年！當(dāng)然，我們將不時(shí)喚醒電路板以執(zhí)行需要更多功率的任務(wù)，因此電池壽命將大大減少。

步驟6：深入研究睡眠錯(cuò)誤

不幸的是，ESP32的軟件和硬件尚未成熟。使用深度睡眠模式時(shí)，我嘗試在兩個(gè)ESP32板上都出現(xiàn)了一個(gè)軟件或硬件錯(cuò)誤。隨機(jī)喚醒后，ESP32會(huì)進(jìn)入睡眠狀態(tài)，并且不會(huì)再次喚醒。此錯(cuò)誤可能在幾次喚醒后或100次之后發(fā)生。它只是隨機(jī)的。

我發(fā)現(xiàn)的一個(gè)簡(jiǎn)單解決方案是在喚醒后和從RTC內(nèi)存讀取之前添加500ms的小延遲。這樣，項(xiàng)目就可以正常工作，但是，當(dāng)然，我們要付出的代價(jià)是減少了電池壽命，因?yàn)槊看螁拘褧r(shí)芯片處于活動(dòng)模式的時(shí)間要長(zhǎng)500ms。我認(rèn)為此錯(cuò)誤將在不久的將來通過新的軟件或硬件修復(fù)得到解決。

void setup（）{

pinMode（GREEN_LED_PIN，OUTPUT）;

pinMode（YELLOW_LED_PIN，OUTPUT）;

delay（500）;

if（bootCount == 0） //Run this only the first time

{

digitalWrite（YELLOW_LED_PIN，HIGH）;

bootCount = bootCount+1;

}else

{

digitalWrite（GREEN_LED_PIN，HIGH）;

}

delay（3000）;

digitalWrite（GREEN_LED_PIN，LOW）;

digitalWrite（YELLOW_LED_PIN，LOW）;

esp_sleep_enable_timer_wakeup（TIME_TO_SLEEP * uS_TO_S_FACTOR）;

esp_deep_sleep_start（）;

}

步驟7：最終想法

我已經(jīng)在項(xiàng)目中使用了深度睡眠功能。您還記得幾周前我發(fā)布的In-Paper電子書溫度計(jì)嗎？不更新時(shí)需要60mAs的電流。現(xiàn)在，使用芯片的深度睡眠功能，我設(shè)法將電流消耗降低到0.43mAs。因此，有了這種移動(dòng)電源，我們現(xiàn)在的電池壽命估計(jì)約為3個(gè)月。很好，不是嗎？

但是我認(rèn)為還有很多改進(jìn)的余地。我的電路中某處有小電流泄漏。如果我們可以減少它，我們可以使該項(xiàng)目用電池運(yùn)行一年以上！我認(rèn)為這太神奇了！我們現(xiàn)在有了一塊功能非常強(qiáng)大的板，功耗非常低。最好的是，我們要做的就是利用這一點(diǎn)，只需使用兩行代碼！我將在以后的項(xiàng)目中大量使用此功能。

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