ESP32でワンショットタイマーを使う(esp32-arduino v3系)

背景

esp32に限らず、タイマー割り込みを使う際はずーっと同じタイマー間隔で延々とタイマーを入れ続けることが多いかと思います。

でも例えば「2回点滅してちょっと休む」を繰り返すLEDチカチカとかをやろうとすると、同じ時間で繰り返すではやりづらい...※ちょっとロジックを工夫すれば同じ間隔でのタイマーでもできますけど、なんか気持ち悪い

その場合、繰り返しのタイマーを使うのではなく、こんな感じでワンショットタイマーを繰り返し実行したいのです。

• 1回だけのタイマー割り込み(ワンショットタイマー)をセットする
• 時間が経過しタイマーが弾ける(タイマー処理が実行される)
• そのタイマー処理内で、再度時間を指定してタイマー割り込みをセット ※このタイミングで任意のタイマー時刻」をセットする
• 次のタイマー処理が実行される
• ※以降、繰り返し

しかし、ESP32でワンショットタイマーを使うという記事が見つからず、逆にうまく行かない、という例を見つけるぐらいでした。

実際うまく行ったのか？

結論としては、以下となりました。

• esp32-arduino V3系ではOK
• esp32-arduino V2系ではNG

esp32-arduino V2系で本当はやりたかったのですが、今の所 V3系でしかできませんでした。
なぜかV2系では、2回目の設定したタイマー処理が実行されません。

esp32-V3系でワンショットタイマーが動作したプログラム

動作確認時のesp32-arduinoのバージョンはv3.0.7です(2024/12/29 時点の最新)。

esp32_oneshot_timer.ino

hw_timer_t * timer = NULL;
volatile SemaphoreHandle_t timerSemaphore;
portMUX_TYPE timerMux = portMUX_INITIALIZER_UNLOCKED;

volatile uint32_t isrCounter = 0;
volatile uint32_t lastIsrAt = 0;

volatile bool timer_3s = false; // チェック時の値でタイマー時間を決める。false:1秒、true:3秒をセット

void ARDUINO_ISR_ATTR onTimer(){
  uint32_t timer_val;
  portENTER_CRITICAL_ISR(&timerMux);
  isrCounter = isrCounter + 1;
  lastIsrAt = millis();

  // タイマー時間を決める(1秒 or 3秒)
  timer_3s = !timer_3s;
  if(timer_3s) {
    timer_val = 3000000;
  } else {
    timer_val = 1000000;
  }
  timerRestart(timer); // タイマーを再スタート。★★★この行が重要★★★
  timerAlarm(timer, timer_val, false, 0); // タイマーを再設定
  
  portEXIT_CRITICAL_ISR(&timerMux);
  xSemaphoreGiveFromISR(timerSemaphore, NULL);
}

void setup() {
  Serial.begin(115200);
  timerSemaphore = xSemaphoreCreateBinary();

  timer = timerBegin(1000000);
  timerAttachInterrupt(timer, &onTimer);
  timerAlarm(timer, 1000000, false, 0); // 第3引数をfalse指定で、繰り返し無し=ワンショットタイマー。その際は第4引数は無効
}

void loop() {
  if (xSemaphoreTake(timerSemaphore, 0) == pdTRUE){
    uint32_t isrCount = 0, isrTime = 0;
    portENTER_CRITICAL(&timerMux);
    isrCount = isrCounter;
    isrTime = lastIsrAt;
    portEXIT_CRITICAL(&timerMux);

    // タイマー割り込みが実行された時刻を表示
    Serial.print("onTimer no. ");
    Serial.print(isrCount);
    Serial.print(" at ");
    Serial.print(isrTime);
    Serial.println(" ms");
  }
}

まとめ

本来やりたかったesp32-arduino V2系ではできなかったのですが、V3系では可能なことを確認できたのでまずはよし、としようと思います。

なお、この記事は、【札幌現地+オンライン開催】力強くブログを108記事アウトプットする日の 20241229のブログの一つとして書きました。
参加した皆さん、お疲れ様です！