感知节点@6@ ESP32+arduino+ 第四个程序FreeRTOS 上 LED灯显示和串口打印LED开关状态

思路：

两个任务：LED灯闪烁任务串口打印LED开关状态切换

两个任务间有通信，这里使用队列传递信息

1）学习 FreeROTS任务间通过队列传递通信

https://www.bilibili.com/video/BV1uU4y117rn?spm_id_from=333.788.player.switch&vd_source=25818e6e97754951f67187083c89af5a

程序实例 https://wokwi.com/projects/332962439743144532

程序：消息队列

公众号：孤独的二进制

API：

QueueHandle_t xQueueCreate( UBaseType_t uxQueueLength,

UBaseType_t uxItemSize );

BaseType_t xQueueSend(

QueueHandle_t xQueue,

const void * pvItemToQueue,

TickType_t xTicksToWait

);

BaseType_t xQueueReceive(

QueueHandle_t xQueue,

void *pvBuffer,

TickType_t xTicksToWait

);

定义一个Queue

一个任务向Queue放入数据

另一个任务从Queue取数据

2）在arduino 中，定义一个结构体，表达 “LED开关状态切换” ，含一个字符串、一个整数，一个浮点数

// 定义结构体类型
typedef struct {
    char ledName[20];    // 字符串：存储消息名称（使用固定长度char数组）
    int state;          // 整数：0=关闭，1=开启
    float value;   // 浮点数：值
} qMsg;

3）定义队列

// 定义结构体类型
typedef struct {
    char ledName[20];    // 字符串：存储消息名称（使用固定长度char数组）
    int state;          // 整数：0=关闭，1=开启
    float value;   // 浮点数：值
} qMsg;

// 定义 队列
QueueHandle_t queueMsg = xQueueCreate(8, sizeof(qMsg));

4）编写 LED灯闪烁任务函数，向Queue放入数据

/*
  程序： FREERTOS - 多任务点灯程序实例

*/

// 定义结构体类型
typedef struct {
    char msgName[20];    // 字符串：存储消息名称（使用固定长度char数组）
    int state;          // 整数：0=关闭，1=开启
    float value;   // 浮点数：值
} qMsg;

// 定义 队列
QueueHandle_t queueMsg = xQueueCreate(8, sizeof(qMsg));

//查看电路图，那个ESP32的引脚连接LED灯  图中看到是IO2
#define LED_BUILTIN 2  


void task1(void *pt) {
  //pinMode(23, OUTPUT);
  // 创建结构体实例并初始化
  qMsg LED_State  = {
    "Led state",  // 字符串初始化
    1,            // 初始状态：开启
    0.0           // 初始亮度
  };

  TickType_t timeOut = portMAX_DELAY;
  // initialize digital pin LED_BUILTIN as an output.
  pinMode(LED_BUILTIN, OUTPUT);

  while (1) {

      //TickType_t timeOut = 10;

      digitalWrite(LED_BUILTIN, HIGH);  // turn the LED on (HIGH is the voltage level)
      // 正确字符串赋值方式（使用strncpy防止溢出）
      strncpy(LED_State.msgName, "Led state", sizeof(LED_State.msgName)-1);
      LED_State.msgName[sizeof(LED_State.msgName)-1] = '\0'; // 确保终止符

      LED_State.state = 1;
      xQueueSend(queueMsg, &LED_State, timeOut); //if (xQueueSend(queueMsg, &msg, timeOut) != pdPASS) {};
      vTaskDelay(1000);//delay(1000);                      // wait for a second


      digitalWrite(LED_BUILTIN, LOW);   // turn the LED off by making the voltage LOW
      // 正确字符串赋值方式（使用strncpy防止溢出）
      strncpy(LED_State.msgName, "Led state", sizeof(LED_State.msgName)-1);
      LED_State.msgName[sizeof(LED_State.msgName)-1] = '\0'; // 确保终止符

      LED_State.state = 0;
      xQueueSend(queueMsg, &LED_State, timeOut); //if (xQueueSend(queueMsg, &msg, timeOut) != pdPASS) {};
      vTaskDelay(1000);//delay(1000);                      // wait for a second
  }
}

5）编写 LED灯闪烁任务函数，从Queue取数据

/*
  程序： FREERTOS - 多任务点灯程序实例

  公众号：孤独的二进制
*/

// 定义结构体类型
typedef struct {
    char msgName[20];    // 字符串：存储消息名称（使用固定长度char数组）
    int state;          // 整数：0=关闭，1=开启
    float value;   // 浮点数：值
} qMsg;

// 定义 队列
QueueHandle_t queueMsg = xQueueCreate(8, sizeof(qMsg));

//查看电路图，那个ESP32的引脚连接LED灯  图中看到是IO2
#define LED_BUILTIN 2  


void task1(void *pt) {
  //pinMode(23, OUTPUT);
  // 创建结构体实例并初始化
  qMsg LED_State  = {
    "Led state",  // 字符串初始化
    1,            // 初始状态：开启
    0.0           // 初始亮度
  };

  TickType_t timeOut = portMAX_DELAY;
  // initialize digital pin LED_BUILTIN as an output.
  pinMode(LED_BUILTIN, OUTPUT);

  while (1) {

      //TickType_t timeOut = 10;

      digitalWrite(LED_BUILTIN, HIGH);  // turn the LED on (HIGH is the voltage level)
      // 正确字符串赋值方式（使用strncpy防止溢出）
      strncpy(LED_State.msgName, "Led state", sizeof(LED_State.msgName)-1);
      LED_State.msgName[sizeof(LED_State.msgName)-1] = '\0'; // 确保终止符

      LED_State.state = 1;
      xQueueSend(queueMsg, &LED_State, timeOut); //if (xQueueSend(queueMsg, &msg, timeOut) != pdPASS) {};
      vTaskDelay(1000);//delay(1000);                      // wait for a second


      digitalWrite(LED_BUILTIN, LOW);   // turn the LED off by making the voltage LOW
      // 正确字符串赋值方式（使用strncpy防止溢出）
      strncpy(LED_State.msgName, "Led state", sizeof(LED_State.msgName)-1);
      LED_State.msgName[sizeof(LED_State.msgName)-1] = '\0'; // 确保终止符

      LED_State.state = 0;
      xQueueSend(queueMsg, &LED_State, timeOut); //if (xQueueSend(queueMsg, &msg, timeOut) != pdPASS) {};
      vTaskDelay(1000);//delay(1000);                      // wait for a second
  }
}

void task2(void *pt) {
  //pinMode(21, OUTPUT);
    //Initialize serial and wait for port to open:
  Serial.begin(9600);
  while (!Serial) {
    ;  // wait for serial port to connect. Needed for native USB port only
  }
  // 创建结构体实例并初始化
  qMsg LED_State  = {
    "Led state",  // 字符串初始化
    1,            // 初始状态：开启
    0.0           // 初始亮度
  };
  // prints title with ending line break
  Serial.println("LED State ~ 1:ON 0:OFF");

  while (1) {
    TickType_t timeOut = 10;
    if (xQueueReceive(queueMsg,&LED_State, timeOut) == pdPASS) {

      Serial.print("LED Name: ");
      Serial.println(LED_State.msgName);
      Serial.print("State: ");
      Serial.println(LED_State.state);
      Serial.print("Brightness: ");
      Serial.println(LED_State.value);

    }
  }
}

6）完整代码，含在初始化阶段，创建FreeROTS的任务

/*
  程序： FREERTOS - 多任务点灯程序实例

  公众号：孤独的二进制
*/

// 定义结构体类型
typedef struct {
    char msgName[20];    // 字符串：存储消息名称（使用固定长度char数组）
    int state;          // 整数：0=关闭，1=开启
    float value;   // 浮点数：值
} qMsg;

// 定义 队列
QueueHandle_t queueMsg = xQueueCreate(8, sizeof(qMsg));

//查看电路图，那个ESP32的引脚连接LED灯  图中看到是IO2
#define LED_BUILTIN 2  


void task1(void *pt) {
  //pinMode(23, OUTPUT);
  // 创建结构体实例并初始化
  qMsg LED_State  = {
    "Led state",  // 字符串初始化
    1,            // 初始状态：开启
    0.0           // 初始亮度
  };

  TickType_t timeOut = portMAX_DELAY;
  // initialize digital pin LED_BUILTIN as an output.
  pinMode(LED_BUILTIN, OUTPUT);

  while (1) {

      //TickType_t timeOut = 10;

      digitalWrite(LED_BUILTIN, HIGH);  // turn the LED on (HIGH is the voltage level)
      // 正确字符串赋值方式（使用strncpy防止溢出）
      strncpy(LED_State.msgName, "Led state", sizeof(LED_State.msgName)-1);
      LED_State.msgName[sizeof(LED_State.msgName)-1] = '\0'; // 确保终止符

      LED_State.state = 1;
      xQueueSend(queueMsg, &LED_State, timeOut); //if (xQueueSend(queueMsg, &msg, timeOut) != pdPASS) {};
      vTaskDelay(1000);//delay(1000);                      // wait for a second


      digitalWrite(LED_BUILTIN, LOW);   // turn the LED off by making the voltage LOW
      // 正确字符串赋值方式（使用strncpy防止溢出）
      strncpy(LED_State.msgName, "Led state", sizeof(LED_State.msgName)-1);
      LED_State.msgName[sizeof(LED_State.msgName)-1] = '\0'; // 确保终止符

      LED_State.state = 0;
      xQueueSend(queueMsg, &LED_State, timeOut); //if (xQueueSend(queueMsg, &msg, timeOut) != pdPASS) {};
      vTaskDelay(1000);//delay(1000);                      // wait for a second
  }
}

void task2(void *pt) {
  //pinMode(21, OUTPUT);
    //Initialize serial and wait for port to open:
  Serial.begin(9600);
  while (!Serial) {
    ;  // wait for serial port to connect. Needed for native USB port only
  }
  // 创建结构体实例并初始化
  qMsg LED_State  = {
    "Led state",  // 字符串初始化
    1,            // 初始状态：开启
    0.0           // 初始亮度
  };
  // prints title with ending line break
  Serial.println("LED State ~ 1:ON 0:OFF");

  while (1) {
    TickType_t timeOut = 10;
    if (xQueueReceive(queueMsg,&LED_State, timeOut) == pdPASS) {

      Serial.print("LED Name: ");
      Serial.println(LED_State.msgName);
      Serial.print("State: ");
      Serial.println(LED_State.state);
      Serial.print("Brightness: ");
      Serial.println(LED_State.value);

    }
  }
}


void setup() {
  // Serial.begin(9600);
  // Serial.print("ESP32 Tick Period - ");
  // Serial.print(portTICK_PERIOD_MS);
  // Serial.println("ms");

  if (xTaskCreate(task1,
                  "Blink",
                  1024,
                  NULL,
                  1,
                  NULL) == pdPASS)
    Serial.println("Task1 Created.");

  if (xTaskCreate(task2,
                  "Uart",
                  1024,
                  NULL,
                  1,
                  NULL) == pdPASS)
    Serial.println("Task2 Created.");


}

void loop() {
}

posted @ 2025-10-15 22:40 辛河阅读(26) 评论(0) 收藏举报

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