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

软件

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 
#include 
#include // 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);
}

参考资料

• [1] 使用ARDUINO UNO和无源蜂鸣器实现音乐-《两只老虎》
• [2] Arduino之运用u8gbil库控制OLED
• [3] Mixly2.0 中自带u8g2和freeRTOS积木模块