MATLAB_ESP32有限脉冲响应FIR无限脉冲响应IIR滤波器

要点

  1. ESP32闪烁LED,计时LED
  2. ESP32基础控制:温控输出串口监控,LCD事件计数器,SD卡读写,扫描WiFi网络,手机控制LED,经典蓝牙、数字麦克风捕捉音频、使用放大器和喇叭、播放SD卡和闪存MP3文件、立体声网络广播、文字转语音、音频播放事件计数
  3. MATLAB设计离散时间信号,Z-变换和数字滤波器,有限脉冲响应FIR无限脉冲响应IIR滤波器,
  4. ESP32高级控制:正弦波发生器、使用 I2S 端口的信号输入输出、FIR 低通数字滤波器、FIR 带通数字滤波器、FIR 高通数字滤波器、定时器中断驱动的 FIR 低通滤波器、IIR低通滤波器、输入信号快速傅里叶变换FFT

ESP32

ESP32 指的是裸露的 ESP32 芯片。 但是,“ESP32”术语也用于指代 ESP32 开发板。 使用 ESP32 裸芯片并不容易或不实用,尤其是在学习、测试和原型设计时。 大多数时候,您需要使用 ESP32 开发板。这些开发板配备了为芯片供电和编程、将其连接到计算机、连接外围设备的引脚、内置电源和控制 LED、Wi-Fi 信号天线以及其他有用功能所需的所有电路。 其他设备甚至配备了额外的硬件,例如特定的传感器或模块、显示器,或者 ESP32-CAM 中的摄像头。

一旦您开始在线搜索 ESP32 开发板,您会发现有来自不同供应商的各种开发板。 虽然它们的工作方式都相似,但有些板可能比其他板更适合某些项目。 在寻找 ESP32 开发板时,您需要考虑以下几个方面:

  • USB转UART接口和稳压电路。大多数全功能开发板都具有这两个功能。这对于轻松将 ESP32 连接到计算机以上传代码和通电非常重要。

  • BOOT 和 RESET/EN 按钮可将开发板置于闪烁模式或重置(重新启动)开发板。有些主板没有 BOOT 按钮。通常,这些板会自动进入闪烁模式。

  • **引脚配置和引脚数量。**要在项目中正确使用 ESP32,您需要访问电路板引脚排列(例如显示哪个引脚对应于哪个 GPIO 及其功能的地图)。因此,请确保您可以访问您所获得的主板的引脚排列。否则,您最终可能会错误地使用 ESP32。

  • 天线连接器。大多数主板都配有用于 Wi-Fi 信号的板载天线。有些板配有天线连接器,可以选择连接外部天线。添加外部天线可增加 Wi-Fi 范围。

  • 电池连接器。如果您想使用电池为 ESP32 供电,可以使用带有锂聚合物电池连接器的开发板,这会更方便。您还可以通过电源引脚使用电池为“常规”ESP32 供电。

  • 额外的硬件功能。有些 ESP32 开发板具有额外的硬件功能。例如,有些可能配备内置 OLED 显示屏、LoRa 模块、SIM800 模块(用于 GSM 和 GPRS)、电池座、摄像头或其他。

GPIO 引脚分配指南

ESP32 芯片有 48 个引脚,具有多种功能。并非所有 ESP32 开发板都暴露所有引脚,并且某些引脚不应该使用。 ESP32 DEVKIT V1 DOIT 板通常附带 36 个外露 GPIO,可用于连接外设。

电源引脚

通常,所有板都带有电源引脚:3V3、GND 和 VIN。您可以使用这些引脚为开发板供电(如果您不通过 USB 端口供电),或者为其他外围设备供电(如果您使用 USB 端口为开发板供电)。

通用输入输出引脚 (GPIOS)

几乎所有 GPIO 都分配了一个编号,这就是您应该通过编号来引用它们的方式。

使用 ESP32,您可以决定哪些引脚是 UART、I2C或SPI,您只需在代码中进行设置即可。因为 ESP32 芯片的多路复用功能允许将多个功能分配给同一引脚。

如果您未在代码中设置它们,则将默认配置引脚,如下图所示(引脚位置可能会根据制造商而变化)。此外,还有一些具有特定功能的引脚,这些功能使其适合或不适合特定项目。

ESP32 Development Board - DEVKIT V1

ESP32 示例

在 Arduino IDE 中,您可以找到 ESP32 的多个示例。首先,确保您在“工具”>“开发板”中选择了 ESP32 开发板。然后,只需转到“文件”>“示例”并查看 ESP32 部分下的示例。

Examples for ESP32 Arduino IDE

ESP32 PWM(模拟输出)

const int ledPin = 16;  // 16 corresponds to GPIO16const int freq = 5000;
const int ledChannel = 0;
const int resolution = 8;void setup(){ledcSetup(ledChannel, freq, resolution);ledcAttachPin(ledPin, ledChannel);
}void loop(){for(int dutyCycle = 0; dutyCycle <= 255; dutyCycle++){   ledcWrite(ledChannel, dutyCycle);delay(15);}for(int dutyCycle = 255; dutyCycle >= 0; dutyCycle--){ledcWrite(ledChannel, dutyCycle);   delay(15);}
}

首先定义 LED 所连接的引脚。在本例中,LED 连接到 GPIO 16。

const int ledPin = 16;

然后,设置 PWM 信号属性。您定义 5000 Hz 的频率,选择通道 0 来生成信号,并将分辨率设置为 8 位。您可以选择与这些不同的其他属性来生成不同的 PWM 信号。

const int freq = 5000; 
const int ledChannel = 0; 
const int resolution = 8;

在 setup() 中,您需要使用之前定义的属性来配置 LED PWM,方法是使用 ledcSetup() 函数,该函数接受 ledChannel、频率和分辨率作为参数,如下所示:

ledcSetup(ledChannel, freq, resolution);

接下来,您需要选择从中获取信号的 GPIO。 为此,请使用 ledcAttachPin() 函数,该函数接受要获取信号的 GPIO 以及生成信号的通道作为参数。 在此示例中,我们将在 ledPin GPIO 中获取信号,对应于 GPIO 16。生成信号的通道是 ledChannel,对应于通道 0。

ledcAttachPin(ledPin, ledChannel);

在循环中,您将在 0 到 255 之间改变占空比以增加 LED 亮度。

for(int dutyCycle = 0; dutyCycle <= 255; dutyCycle++){// changing the LED brightness with PWMledcWrite(ledChannel, dutyCycle);delay(15); 
}

然后,在255和0之间降低亮度。

for(int dutyCycle = 255; dutyCycle >= 0; dutyCycle--){// changing the LED brightness with PWMledcWrite(ledChannel, dutyCycle);delay(15);}

要设置 LED 的亮度,您只需使用 ledcWrite() 函数,该函数接受生成信号的通道和占空比作为参数。

ledcWrite(ledChannel, dutyCycle);

由于我们使用 8 位分辨率,因此将使用 0 到 255 之间的值来控制占空比。请注意,在 ledcWrite() 函数中,我们使用生成信号的通道,而不是 GPIO。

ESP32基础和高级控制

MATLAB设计离散时间信号,Z-变换和数字滤波器,有限脉冲响应FIR无限脉冲响应IIR滤波器,正弦信号,指数信号,指数正弦衰减信号、卷积过程。ESP32高级控制:正弦波发生器、使用 I2S 端口的信号输入输出、FIR 低通数字滤波器、FIR 带通数字滤波器、FIR 高通数字滤波器、定时器中断驱动的 FIR 低通滤波器、IIR低通滤波器、输入信号快速傅里叶变换FFT

参阅一:计算思维
参阅二:亚图跨际

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