特殊功能接口

觸摸屏控制器：支持電阻式觸摸屏，可直接連接 4 線 / 5 線觸摸屏，輸出觸摸坐標(biāo)，適合嵌入式顯示終端（如智能家居控制面板）。

紅外遙控（RMT）：8 個(gè)通道的遠(yuǎn)程控制模塊，可發(fā)送和接收紅外信號(hào)，支持常見的紅外協(xié)議（如 NEC、RC5），用于家電遙控（如控制空調(diào)、電視）。

SD 卡接口：通過 SPI 或 SDIO 協(xié)議連接 SD 卡，支持 FAT32 文件系統(tǒng)，可用于數(shù)據(jù)日志存儲(chǔ)（如環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)記錄）、固件升級(jí)等。

低功耗管理：電池供電設(shè)備的續(xù)航保障

ESP32 針對(duì)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的低功耗需求，設(shè)計(jì)了多層次的功耗管理機(jī)制，通過靈活的睡眠模式和電源控制，在保證功能的同時(shí)最大限度降低能耗，使電池供電設(shè)備（如無線傳感器節(jié)點(diǎn)）的續(xù)航時(shí)間可達(dá)數(shù)月甚至數(shù)年。

睡眠模式與功耗等級(jí)

ESP32 提供五種功耗模式，適應(yīng)不同的應(yīng)用場景：

活躍模式（Active）：雙核全速運(yùn)行，所有外設(shè)工作，功耗約 80-240mA（取決于 CPU 負(fù)載和無線通信狀態(tài)），適合數(shù)據(jù)處理和實(shí)時(shí)控制。

modem-sleep 模式 ：CPU 保持運(yùn)行，Wi-Fi 和藍(lán)牙模塊關(guān)閉，功耗約 30-60mA，適合不需要無線通信的本地?cái)?shù)據(jù)處理（如離線傳感器數(shù)據(jù)計(jì)算）。

輕度睡眠（Light Sleep）：CPU 暫停運(yùn)行，外設(shè)可保持工作，可通過定時(shí)器、GPIO 中斷喚醒，功耗約 0.8-10mA，適合周期性任務(wù)（如每 10 秒采集一次傳感器數(shù)據(jù)）。

深度睡眠（Deep Sleep）：CPU 和大部分外設(shè)關(guān)閉，僅保留 RTC（實(shí)時(shí)時(shí)鐘）和喚醒電路，可通過定時(shí)器、觸摸傳感器、ULP 協(xié)處理器喚醒，功耗約 5-50μA，適合長時(shí)間待機(jī)的場景（如每小時(shí)上傳一次數(shù)據(jù)）。

休眠模式（Hibernation）：僅保留最低限度的電路，喚醒源僅限外部 RTC 或 GPIO，功耗低至 2.5μA，適合超長時(shí)間待機(jī)（如電池壽命要求 1 年以上的設(shè)備）。

低功耗策略與實(shí)現(xiàn)

實(shí)際應(yīng)用中，通過以下策略優(yōu)化功耗：

動(dòng)態(tài)調(diào)整工作模式：根據(jù)任務(wù)需求切換模式 —— 例如，傳感器節(jié)點(diǎn)在采集數(shù)據(jù)時(shí)進(jìn)入活躍模式，發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)開啟 Wi-Fi，完成后立即進(jìn)入深度睡眠，僅通過 RTC 定時(shí)器定時(shí)喚醒。

ULP 協(xié)處理器任務(wù)卸載：將低頻率任務(wù)（如每秒鐘讀取一次溫度）交給 ULP 協(xié)處理器，主核始終處于深度睡眠，僅當(dāng) ULP 檢測(cè)到異常（如溫度超過閾值）時(shí)才喚醒主核，可將平均功耗降至 10μA 以下。

外設(shè)電源管理：關(guān)閉不使用的外設(shè)電源（如未連接顯示屏?xí)r關(guān)閉 SPI 控制器電源），通過 GPIO 矩陣切斷閑置引腳的電流通路，減少漏電流。

無線通信優(yōu)化：Wi-Fi 采用節(jié)能模式（如 DTIM 間隔設(shè)置為 3），減少信標(biāo)幀監(jiān)聽頻率；BLE 采用間歇廣播（如每 100ms 廣播一次，每次 1ms），降低射頻模塊的工作時(shí)間。

通過這些措施，采用兩節(jié) AA 電池（3V，2000mAh）供電的 ESP32 傳感器節(jié)點(diǎn)，在每天發(fā)送 100 次數(shù)據(jù)的場景下，續(xù)航時(shí)間可達(dá) 6-12 個(gè)月，滿足大多數(shù)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的需求。