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文件名称:Espressif 系列:ESP32-C3 系列_(9).ESP32-C3低功耗模式与电源管理.docx
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更新时间:2025-06-24
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ESP32-C3低功耗模式与电源管理

1.介绍低功耗模式

ESP32-C3芯片具有多种低功耗模式,旨在优化功耗,延长电池寿命,适用于各种低功耗应用场景。这些低功耗模式包括轻度睡眠模式(LightSleep)、深度睡眠模式(DeepSleep)和关闭模式(Shutdown)。每种模式都有其特定的功耗特性和应用场景。

1.1轻度睡眠模式(LightSleep)

轻度睡眠模式是一种低功耗模式,其中CPU和大部分外设被关闭,但RTC(实时时钟)继续运行。RTC可以在固定的间隔唤醒CPU,或者通过外部中断来唤醒CPU。这种模式适用于需要定期唤醒执行任务的应用场景,例如周期性数据采集和传输。

1.1.1原理

在轻度睡眠模式下,ESP32-C3的主CPU和大部分外设被关闭,但RTC模块仍然保持运行。RTC模块可以设置定时器或监听外部中断,当定时器到期或外部中断发生时,RTC会唤醒主CPU和外设,使其恢复正常工作状态。轻度睡眠模式下的功耗通常在几微安级别。

1.1.2配置步骤

初始化定时器:设置RTC定时器,以固定的时间间隔唤醒CPU。

配置外部中断:如果需要通过外部中断唤醒CPU,配置相应的中断引脚。

进入轻度睡眠模式:调用相应的API进入轻度睡眠模式。

1.1.3代码示例

以下是一个使用RTC定时器进入轻度睡眠模式的示例代码:

#includeesp_sleep.h

#includedriver/rtc_io.h

#includedriver/rtc_timer.h

#includeesp_system.h

#includeesp_log.h

staticconstchar*TAG=LightSleepExample;

voidsetup_rtc_timer(void){

//配置RTC定时器,每10秒唤醒一次

constesp_sleep_rtccnt_value_twakeup_val=10*1000000;//10秒

esp_sleep_enable_rtccnt_low_power_timer_wakeup(wakeup_val);

}

voidsetup_external_wakeup(void){

//配置GPIO0作为外部唤醒引脚

constgpio_num_twakeup_pin=GPIO_NUM_0;

esp_sleep_enable_ext0_wakeup(wakeup_pin,1);//1表示高电平唤醒

}

voidlight_sleep_test(void){

//设置唤醒源

setup_rtc_timer();

//setup_external_wakeup();//可选,配置外部唤醒

//打印进入轻度睡眠模式前的信息

ESP_LOGI(TAG,EnteringLightSleepModefor10seconds);

//进入轻度睡眠模式

esp_light_sleep_start();

//打印唤醒后的信息

ESP_LOGI(TAG,WokeupfromLightSleepMode);

}

voidapp_main(void){

//初始化日志

esp_log_level_set(TAG,ESP_LOG_INFO);

//测试轻度睡眠模式

light_sleep_test();

}

1.2深度睡眠模式(DeepSleep)

深度睡眠模式是一种更深层次的低功耗模式,其中CPU和几乎所有外设都被关闭,只有RTC模块和部分GPIO引脚保持运行。这种模式下的功耗非常低,通常在几十纳安级别。深度睡眠模式适用于需要长时间低功耗的应用场景,例如长时间休眠的传感器节点。

1.2.1原理

在深度睡眠模式下,ESP32-C3的主CPU和大部分外设被完全关闭,只有RTC模块和部分GPIO引脚保持运行。RTC模块可以设置定时器或监听外部中断,当定时器到期或外部中断发生时,RTC会唤醒整个系统。深度睡眠模式下的功耗非常低,但唤醒后需要重新初始化系统。

1.2.2配置步骤

配置唤醒源:设置RTC定时器或外部中断作为唤醒源。

保存状态:如果需要在唤醒后恢复某些状态,可以使用RTC存储器保存这些状态。

进入深度睡眠