STM32实现2小时延时哪种方法最佳?

原创 美男子玩编程 2024-10-24 08:01

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在 STM32 上延时两小时上传传感器数据时,直接使用 delay 函数是不推荐的,尤其是像 HAL_Delay() 或基于忙等待的 delay 函数,因为它会阻塞 CPU,导致 MCU 在延时期间无法执行其他任务。


如果你不需要精确到秒的延时,下面介绍几个专业且有意思的方法,既能保证延时,又不影响 MCU 的其他工作。


1


使用定时器和中断

STM32 提供了丰富的定时器资源,可以用定时器配合中断来进行非阻塞延时。


你可以设置定时器每隔一段时间产生中断,并在中断处理函数中累计时间,直到达到两小时的时间间隔。这种方式不仅能保持系统的低功耗,还能在延时期间执行其他任务。


具体步骤:

  • 使用 STM32 的一个定时器(如 TIM2),设定定时器的周期为1秒或者1分钟。

  • 在每次定时器溢出中断时,递增一个变量来记录累计的时间。

  • 当累计时间达到两小时(7200秒)时,上传数据并重置计数器。


示例代码如下:


volatile uint32_t seconds_elapsed = 0;
void TIM2_IRQHandler(void){ if (TIM_GetITStatus(TIM2, TIM_IT_Update) != RESET) { seconds_elapsed++; if (seconds_elapsed >= 7200) // 2 hours { upload_sensor_data(); seconds_elapsed = 0; } TIM_ClearITPendingBit(TIM2, TIM_IT_Update); }}
void setup_timer(){ // Timer configuration code here // Set the timer to trigger every second or minute}

2


低功耗模式配合 RTC(实时时钟)唤醒

如果你希望 STM32 在不需要工作时处于低功耗模式,RTC 是一个理想的选择。


STM32 的 RTC 模块不仅可以保持时间跟踪,还可以设置定时唤醒 MCU,节省电量,尤其在低功耗物联网设备中广泛使用。


步骤如下:

  • 配置 RTC 定时唤醒中断,每两小时触发一次。

  • MCU 在唤醒时上传数据,然后再次进入低功耗模式等待下一个唤醒信号。


示例代码如下:


void RTC_Wakeup_IRQHandler(void){    if (RTC_GetITStatus(RTC_IT_WUT) != RESET)    {        upload_sensor_data();        RTC_ClearITPendingBit(RTC_IT_WUT);    }}
void setup_rtc(){ // 配置 RTC 为每 2 小时唤醒一次}


这种方式可以让你的 MCU 大部分时间处于睡眠状态,仅在需要上传数据时唤醒,非常适合对功耗敏感的应用场景。


3


RTOS软件定时器

如果你的项目使用了 RTOS,例如FreeRTOS 。可以直接利用 FreeRTOS 的软件定时器来处理延时。软件定时器是 FreeRTOS 中的任务之一,它在后台运行,支持精确到毫秒级别的定时。


如果你不需要非常精确的延时,可以把定时器的周期设为 2 小时,定时器到期时调用上传数据的任务。


示例代码如下:


void vUploadDataCallback(TimerHandle_t xTimer){    upload_sensor_data();}
void setup_software_timer(){ TimerHandle_t xTimer = xTimerCreate("UploadTimer", pdMS_TO_TICKS(7200000), pdTRUE, 0, vUploadDataCallback); xTimerStart(xTimer, 0);}


这也是一种非常灵活的方案,并且在 FreeRTOS 环境下易于实现,可以同时执行其他任务。


从专业的角度来看,基于定时器和中断、RTC 低功耗唤醒或 RTOS软件定时器的方式都比 delay 函数更高效,不会阻塞系统,确保 STM32 能在等待的过程中处理其他任务。


这些方式不仅更加专业,还是嵌入式系统开发中比较“优雅”的解决方案,尤其是在资源有限和功耗敏感的设备上。


最后,选择哪种方式主要取决于你的具体项目需求和资源:

  • 如果对功耗比较敏感,RTC 低功耗唤醒是最佳选择。

  • 如果你的项目已经在使用 RTOS,那软件定时器会更方便。

  • 如果你希望保持简单但不阻塞系统,定时器中断是经典的做法。

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