基于ESP32-IDF驱动GPIO输出控制LED

一、点亮LED

3.1 LED电路

可以看到，LED灯连接到了我们开发板上的GPIO27引脚。

3.2 配置GPIO函数gpio_config()原型和头文件

在 ESP-IDF 中，配置 GPIO 的函数是 gpio_config()，它的函数原型如下：

esp_err_t gpio_config(const gpio_config_t *pGPIOConfig);

---

参数说明：

• pGPIOConfig：指向 gpio_config_t 类型结构体的指针，用于配置 GPIO 的各项属性。

---

gpio_config_t 结构体定义：

gpio_config_t 是一个结构体，用于设置 GPIO 的各种参数。它的定义如下：

typedef struct {
    uint64_t pin_bit_mask;        // GPIO 引脚的位掩码
    gpio_mode_t mode;             // GPIO 模式（输入/输出等）
    gpio_pullup_t pull_up_en;     // 是否启用上拉
    gpio_pulldown_t pull_down_en; // 是否启用下拉
    gpio_int_type_t intr_type;    // GPIO 中断类型
} gpio_config_t;

---

gpio_config_t 各成员详细说明：

成员	类型	描述
pin_bit_mask	uint64_t	指定要配置的 GPIO 引脚的位掩码。例如，配置 GPIO27 为 (1ULL << 27)。
mode	gpio_mode_t	设置 GPIO 的工作模式，取值如下：
		- GPIO_MODE_DISABLE：禁用 GPIO
		- GPIO_MODE_INPUT：设置为输入模式
		- GPIO_MODE_OUTPUT：设置为输出模式
		- GPIO_MODE_OUTPUT_OD：设置为开漏输出模式
		- GPIO_MODE_INPUT_OUTPUT：设置为输入输出模式
		- GPIO_MODE_INPUT_OUTPUT_OD：设置为输入开漏输出模式
pull_up_en	gpio_pullup_t	是否启用上拉电阻：
		- GPIO_PULLUP_ENABLE：启用上拉
		- GPIO_PULLUP_DISABLE：禁用上拉
pull_down_en	gpio_pulldown_t	是否启用下拉电阻：
		- GPIO_PULLDOWN_ENABLE：启用下拉
		- GPIO_PULLDOWN_DISABLE：禁用下拉
intr_type	gpio_int_type_t	设置 GPIO 中断触发类型，取值如下：
		- GPIO_INTR_DISABLE：禁用中断
		- GPIO_INTR_POSEDGE：上升沿触发中断
		- GPIO_INTR_NEGEDGE：下降沿触发中断
		- GPIO_INTR_ANYEDGE：任意边沿触发中断
		- GPIO_INTR_LOW_LEVEL：低电平触发中断
		- GPIO_INTR_HIGH_LEVEL：高电平触发中断

---

返回值：

gpio_config() 函数的返回值是 esp_err_t 类型，用于指示函数的执行结果：

• ESP_OK：配置成功。
• 其他错误代码：配置失败。

---

头文件

要使用 gpio_config 函数，需要包含以下头文件：

#include "driver/gpio.h"

---

示例代码：

以下代码展示如何配置 GPIO27 为输出模式，同时禁用上下拉电阻：

gpio_config_t io_conf;

io_conf.pin_bit_mask = (1ULL << GPIO_NUM_27); // 配置 GPIO27
io_conf.mode = GPIO_MODE_OUTPUT;              // 设置为输出模式
io_conf.pull_up_en = GPIO_PULLUP_DISABLE;     // 禁用上拉
io_conf.pull_down_en = GPIO_PULLDOWN_DISABLE; // 禁用下拉
io_conf.intr_type = GPIO_INTR_DISABLE;        // 禁用中断
gpio_config(&io_conf);                        // 应用配置

---

通过 gpio_config() 函数，可以灵活地配置 GPIO 引脚的各种属性，适用于多种应用场景（如 LED 控制、按键输入、中断处理等）。

3.3 设置GPIO引脚电平状态函数gpio_set_level()原型和头文件

在 ESP-IDF 中，gpio_set_level 用于设置指定 GPIO 引脚的电平状态，其原型定义如下：

esp_err_t gpio_set_level(gpio_num_t gpio_num, uint32_t level);

---

参数说明：

1. gpio_num：
   • 类型：gpio_num_t
   • 指定要设置电平的 GPIO 引脚。例如：GPIO_NUM_27。
   • 有效范围：GPIO_NUM_0 到硬件支持的最大 GPIO 编号（ESP32 的最大值通常为 GPIO_NUM_39）。
2. level：
   • 类型：uint32_t
   • 指定电平值：
     • 0 表示设置为低电平。
     • 1 表示设置为高电平。

---

返回值：

• 返回值类型为

  esp_err_t
  

  表示函数执行的结果：

  • ESP_OK：设置成功。
  • ESP_ERR_INVALID_ARG：如果指定的 GPIO 编号无效或未配置为输出模式。

---

头文件：

要使用 gpio_set_level 函数，需要包含以下头文件：

#include "driver/gpio.h"

3.4 代码实现并编译烧录

#include "freertos/FreeRTOS.h"      // 包含FreeRTOS头文件
#include "freertos/task.h"          // 包含任务管理头文件
#include "driver/gpio.h"            // 包含GPIO驱动头文件

#define LED_GPIO GPIO_NUM_27        // 定义GPIO27为LED引脚

void LED_RUN(void *arg)
{
    while(1){
        gpio_set_level(GPIO_NUM_27, 1);    // 点亮LED
    }
}

void app_main(void)
{
    gpio_config_t io_conf;

    io_conf.pin_bit_mask = (1ULL << LED_GPIO);          // 设置引脚为GPIO27
    io_conf.mode = GPIO_MODE_OUTPUT;                    // 设置引脚模式为输出模式
    io_conf.pull_up_en = GPIO_PULLUP_DISABLE;           // 禁止上拉电阻
    io_conf.pull_down_en = GPIO_PULLDOWN_DISABLE;       // 禁止下拉电阻
    io_conf.intr_type = GPIO_INTR_DISABLE;              // 禁止中断
    gpio_config(&io_conf);

    xTaskCreatePinnedToCore(LED_RUN, "LED_RUN", 2048, NULL, 3, NULL, 1);    // 创建任务LED_RUN，栈大小2048，优先级3，运行在核心1上
}

这段代码通过 ESP-IDF 框架，使用 FreeRTOS 创建了一个任务，用来控制 GPIO27 引脚点亮一个 LED。

idf.py create-project led	// 创建工程
idf.py build				// 编译程序
idf.py flash				// 烧录程序
idf.py monitor				// 日志输出

最终我们开发板上的LED就成功点亮了：

框架，使用 FreeRTOS 创建了一个任务，用来控制 GPIO27 引脚点亮一个 LED。

idf.py create-project led	// 创建工程
idf.py build				// 编译程序
idf.py flash				// 烧录程序
idf.py monitor				// 日志输出

最终我们开发板上的LED就成功点亮了：