ESP32+FreeRTOS

Esp32 模块中已经提供了 FreeRTOS（实时操作系统）固件。

FreeRTOS有助于提高系统性能和管理模块的资源。FreeRTOS允许用户处理多项任务，如测量传感器读数，发出网络请求，控制电机速度等，所有这些任务都可以同时独立运行。

FreeRTOS为不同的应用程序提供了多个API。这些 API 可用于创建任务并使其在不同内核上运行。您需要创建任务以将代码的特定部分分配给特定内核。您还可以确定代码将在哪个内核上运行的优先级。

硬件

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软件

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`tone()` 函数

Arduino 内置函数：Reference > Language > Functions > Advanced io > Tone

在引脚上生成指定频率（和 50% 占空比）的方波。可以指定持续时间，否则波形会一直持续到调用 noTone()。该引脚可以连接到压电蜂鸣器或其他扬声器以播放音调。一次只能产生一种音调。如果一个音调已经在另一个引脚上播放，则对tone() 的调用将无效。如果音调在同一个引脚上播放，则呼叫将设置其频率。使用tone() 函数会干扰引脚3 和11 上的PWM 输出（在Mega以外的板上）。 不可能产生低于 31Hz 的音调。

语法

tone(pin, frequency) // 语法一

tone(pin, frequency, duration) // 语法二

入口参数：

pin: 生成音调的 Arduino 引脚。
frequency: 以赫兹为单位的音调频率。允许的数据类型： unsigned int 无符号整数。
duration: 以毫秒为单位的音调持续时间（可选）。允许的数据类型：unsigned long

`noTone()`函数

停止生成由tone() 触发的方波。如果没有生成音调，则无效。

语法

noTone(pin)

注意： 如果您想在多个引脚上播放不同的音高，您需要在一个引脚上调用 noTone()，然后再在下一个引脚上调用tone()。

示例程序

开发环境是VSCode + PlatformIO IDE

#include <Arduino.h>
#include <U8g2lib.h>
#include <Wire.h>

// buzzer pin
#define BUZZER 19
#define ADC_PIN 34
uint16_t adc = 0;
U8G2_SSD1306_128X64_NONAME_F_HW_I2C u8g2(U8G2_R0, U8X8_PIN_NONE); // U8G2_R0：屏幕旋转0°度


/**
  * @brief  屏幕显示界面1
  * @param  无
  * @param  无
  * @retval adc：检测电池电量ADC34
  */
void page1(int adc) {
  u8g2.setFont(u8g2_font_helvR08_tf); //设置字体 字号 字形
  u8g2.setFontPosTop();  // 设置定位的位置以字符顶开始
  u8g2.setCursor(0,0);  // 设置屏幕坐标
  u8g2.print(String("ADC:") + String(adc));
  u8g2.nextPage();//刷新屏幕
}

/**
  * @brief  《两只老虎》简谱
  * @param  无
  * @param  无
  * @retval count：计数
  */
void two_tigers_music_play()
{
byte count = 0;                 // byte 占1个字节 1*8bit=8位 0~256 节省内存
// low 1-7 低音
unsigned int  LOW_1 = 262;      // unsigned int 占4个字节 4*8bit=32位  0~4294967295
unsigned short LOW_1_P_5 = 277; // unsigned short 等于 uint16_t
uint16_t LOW_2 = 294;           // uint16_t 占2个字节 2*8bit=16位  0~65535
uint16_t LOW_2_P_5 = 311;
uint16_t LOW_3 = 330;
uint16_t LOW_4 = 349;
uint16_t LOW_4_P_5 = 370;
uint16_t LOW_5 = 392;
uint16_t LOW_5_P_5 = 415;
uint16_t LOW_6 = 440;
uint16_t LOW_6_P_5 = 466;
uint16_t LOW_7 = 494;

for (count = 0; count < 2; count++) // 每句歌词唱两遍
{
  tone(BUZZER, LOW_1);
  delay(500);
  tone(BUZZER, LOW_2);
  delay(500);
  tone(BUZZER, LOW_3);
  delay(500);
  tone(BUZZER, LOW_1);
  delay(500);
  
  noTone(BUZZER);
  delay(500);
}

for (count = 0; count < 2; count++)
{
  tone(BUZZER, LOW_3);
  delay(500);
  tone(BUZZER, LOW_4);
  delay(500);
  tone(BUZZER, LOW_5);
  delay(1000);

  noTone(BUZZER);
  delay(500);
}

for (count = 0; count < 2; count++)
{
  tone(BUZZER, LOW_5);
  delay(350);
  tone(BUZZER, LOW_6);
  delay(150); 
  tone(BUZZER, LOW_5);
  delay(350);
  tone(BUZZER, LOW_4);
  delay(150); 
  tone(BUZZER, LOW_3);
  delay(500);
  tone(BUZZER, LOW_1);
  delay(500);

  noTone(BUZZER);
  delay(500);
}

for (count = 0; count < 2; count++)
{
  tone(BUZZER, LOW_1_P_5);
  delay(500);
  tone(BUZZER, LOW_5_P_5);
  delay(500);
  tone(BUZZER, LOW_1_P_5);
  delay(1000);

  noTone(BUZZER);
  delay(500);
}

} 

/**
  * @brief  任务2函数
  * @param  无
  * @param  无
  * @retval pvParameters：
  */
void task_2( void * pvParameters ){
for(;;){
  adc = analogRead(ADC_PIN);
  page1(adc); // 显示电量
  vTaskDelay(1);
}
}
/**
  * @brief  任务3函数
  * @param  无
  * @param  无
  * @retval pvParameters：
  */
void task_3( void * pvParameters ){
for(;;){
  two_tigers_music_play();// 播放营业
  vTaskDelay(1);
}
}

/**
  * @brief  初始化setup()
  * @param  无
  * @param  无
  * @retval 
  */
void setup() {
  pinMode(BUZZER, OUTPUT);
  pinMode(ADC_PIN, INPUT);
  u8g2.enableUTF8Print();
  u8g2.setI2CAddress(0x3C*2);
  u8g2.begin();
  u8g2.firstPage();
  do
  {
    page1(adc);
  }while(u8g2.nextPage());


  xTaskCreatePinnedToCore(task_2, "task_2", 4096, NULL, 0, NULL, 1);
  xTaskCreatePinnedToCore(task_3, "task_3", 4096, NULL, 8, NULL, 1);
//xTaskCreatePinnedToCore 函数参数说明：
// task_2:实现任务的函数名称（task1）
// "task_2":任务的任何名称（“ task1”等）
// 4096:分配给任务的堆栈大小，以字为单位
// NULL:任务输入参数（可以为NULL）
// 2:任务的优先级（0是最低优先级）
// NULL:任务句柄（可以为NULL）
// 1:任务将运行的ESP32D的内核ID（0或1）
}

void loop() {
  vTaskDelay(1);
}