定时器入门：Air780E定时器基础与进阶

今天我们学习的是Air780E定时器基础与进阶，让大家更深入的了解定时器。

一、定时器(timer)的概述

在Air780E模组搭载的LuatOS系统中，定时器（timer）是一项基础且关键的服务。它允许开发者在特定的时间点或周期性地执行代码段，为物联网设备的运行提供了精确的时间控制。

定时器在多种应用场景中都发挥着重要作用，如定时发送数据、周期性检查传感器状态等。

二、准备硬件环境

“古人云：‘工欲善其事，必先利其器。’在深入介绍本功能示例之前，我们首先需要确保以下硬件环境的准备工作已经完成。”

2.1 Air780E 开发板

本demo使用的是 Air780E 核心板，此核心板的详细使用说明参考：
https://docs.openluat.com/air780e/product/，Air780E 产品手册公用产品资料 - 模组资料中心 (openluat.com)中的 << 开发板 Core_Air780E 使用说明 VX.X.X.pdf>>，写这篇文章时最新版本的使用说明为：20240419155721583_开发板Core_Air780E使用说明V1.0.5.pdf (vue2.cn)；核心板使用过程中遇到任何问题，可以直接参考这份使用说明 pdf 文档。

2.2 SIM 卡

请准备一张可正常上网的SIM卡，该卡可以是物联网卡或您的个人手机卡。

特别提醒：
请确保SIM卡未欠费且网络功能正常，以便顺利进行后续操作。

2.3 PC 电脑

请准备一台配备USB接口且能够正常上网的电脑。

2.4 数据通信线

请准备一根用于连接 Air780E 开发板和 PC 电脑的数据线，该数据线将实现业务逻辑的控制与交互。您有两种选择：

• USB 数据线（其一端为 Type-C 接口，用于连接 Air780E 开发板）。通常，这种数据线的外观如下示意图所示：

普通的手机USB数据线一般都可以直接使用。

2.5 组装硬件环境

2.5.1 请按照 SIM 卡槽上的指示方向正确插入 SIM 卡，务必确保插入方向正确，避免插反导致损坏！

通常，插入 SIM 卡的步骤如下：

• 将 SIM 卡的金属接触面朝下，对准卡槽的开口。

• 用力平稳地将 SIM 卡推入卡槽，直至听到“咔嚓”一声，表示 SIM 卡已正确安装到位。

 

2.5.2 USB 数据线，连接电脑和 Air780E 开发板，如下图所示：

三、准备软件环境

“凡事预则立，不预则废。”在详细阐述本功能示例之前，我们需先精心筹备好以下软件环境。

3.1 Luatools 工具

要想烧录 AT 固件到 4G 模组中，需要用到的调试工具：Luatools；

下载地址：
https://docs.openluat.com/Luatools/

Luatools 工具集具备以下几大核心功能：

• 一键获取最新固件：自动连接服务器，轻松下载最新的模组固件。

• 固件与脚本烧录：便捷地将固件及脚本文件烧录至目标模组中。

• 串口日志管理：实时查看模组通过串口输出的日志信息，并支持保存功能。

• 串口调试助手：提供简洁的串口调试界面，满足基本的串口通信测试需求。

Luatools 下载之后， 无需安装， 解压到你的硬盘，点击 Luatools_v3.exe 运行，出现如下界面，就代表 Luatools 安装成功了：

3.2 烧录代码

首先要说明一点：脚本代码， 要和固件的 LuatOS-SoC_V1112_EC618_FULL.soc 文件一起烧录。

整体压缩文件：内含有 文件一：Core 固件 和 文件二：定时器(timer)脚本文件 如下图所示。

3.2.1 压缩文件：完整文件包

下载地址：
https://docs.openluat.com/air780e/luatos/app/service/timer/

3.2.2 压缩包内部文件

文件一：Core 固件

文件二：定时器(timer)脚本文件

3.2.3 找到烧录的固件文件

官网下载,底层 core 下载地址：SDK&Demo - 文档中心 (openluat.com)LuatOS 底层 core 注：本 demo 使用如图所示固件

3.2.4 正确连接电脑和4G模组电路板

使用带有数据通信功能的数据线，不要使用仅有充电功能的数据线；

3.2.5 识别4G模组的boot引脚

在下载之前，要用模组的boot引脚触发下载，也就是说，要把4G模组的boot引脚拉到1.8v，或者直接把boot引脚和VDD_EXT引脚相连。我们要在按下BOOT按键时让模块开机，就可以进入下载模式了。

具体到Air780E开发板：

1、当我们模块没开机时，按着BOOT键然后长按PWR开机。

2、当我们模块开机时，按着BOOT键然后点按重启键即可。

3.2.6 识别电脑的正确端口

判断是否进入 BOOT 模式：模块上电，此时在电脑的设备管理器中，查看串口设备， 会出现一个端口表示进入了 boot 下载模式，如下图所示：

当设备管理器出现了 3 个连续数字的 com 端口，并且每个数字都大于 4，这时候， 硬件连接上就绪状态，恭喜你，可以进行烧录了！

3.2.7 新建项目

首先，确保你的 Luatools 的版本大于或者等于 3.0.6 版本.

在 Luatools 的左上角上有版本显示的，如图所示：

Luatools 版本没问题的话， 就点击 Luatools 右上角的“项目管理测试”按钮，如下图所示：

这时会弹出项目管理和烧录管理的对话框，如下图：

3.2.8 开始烧录

选择780E板子对应的底层core和刚改的main.lua脚本文件。下载到板子中。

点击下载后，我们需要进入 boot 模式才能正常下载。

四、定时器(timer)基本用法

4.1 本教程实现的功能定义：

• 此次 demo 验证单次触发定时器和周期性触发定时器的基本功能。

• 尝试展示了如何通过定时器回调函数执行特定任务。

• 验证定时 sys.timerStopAll 和 sys.timerStop 的用法。

4.2 文章内容引用

• 780E 开发板软硬件资料 ：
  Air780E 产品手册公用产品资料 
  https://docs.openluat.com/air780e/luatos/app/service/timer/

• 以上接口函数不做详细介绍，可通过此链接查看具体介绍：sys 库；sys - sys库 - LuatOS 文档

4.3 sys.timerStart

功能：启动一个定时器，该定时器在指定的延迟时间后执行回调函数，或者如果指定了重复次数，则周期性地执行回调函数。

函数原型：local timerId = sys.timerStart(func, timeout, repeat, arg1, arg2, ..., argN)

参数：

• func：定时器触发时要执行的回调函数。

• timeout：定时器启动后的延迟时间（以毫秒为单位），即定时器触发前需要等待的时间。

• repeat（可选）：指定定时器是否重复触发。如果为 0，则定时器只触发一次；如果为正整数，则定时器会重复触发指定的次数；如果为负整数（如-1），则定时器可能表示无限重复（具体取决于 LuatOS 的实现，但通常-1 用于无限循环）。

• arg1, arg2, ..., argN（可选）：传递给回调函数的参数，可以是多个。

例子：

4.4 sys.timerStop

功能：停止一个已启动的定时器。

函数原型：sys.timerStop(timerId)

参数：timerId：要停止的定时器的唯一标识符。

例子：

4.5 sys.timerLoopStart

功能：启动一个周期性定时器，该定时器会按照指定的时间间隔反复执行回调函数。。

函数原型：local timerId = sys.timerLoopStart(func, timeout, arg1, arg2, ..., argN)

参数：

• func：定时器触发时要执行的回调函数。

• timeout：定时器的时间间隔（以毫秒为单位），即每次触发之间的等待时间。

• arg1, arg2, ..., argN：传递给回调函数的参数（可选），可以是多个。

返回值：返回定时器的唯一标识符 timerId，该标识符可用于后续停止定时器。

例子：

4.6 sys.timerStopAll

功能：停止所有由指定回调函数启动的定时器，或者如果没有提供回调函数参数，则停止所有定时器。

函数原型：sys.timerStopAll([fnc])

参数：fnc（可选）：一个回调函数。如果提供了这个参数，那么只有由这个回调函数启动的定时器会被停止。如果没有提供这个参数，那么所有的定时器都会被停止。

返回值：无。

例子：

五、定时器(timer)整体演示

5.1 成果演示与深度解析：视频 + 图文全面展示

5.1.1 成果运行精彩呈现

5.1.2 演示视频生动展示

，时长00:18

5.1.3 完整实例深度剖析

六、常见问题

6.1 回调函数执行异常：

• 如果定时器的回调函数中存在异常处理不当的情况，可能会导致程序崩溃或产生不可预知的行为。

• 需要在回调函数中做好异常处理，确保程序的健壮性。

6.2 定时器冲突：

• 在多个定时器同时存在的情况下，可能会存在定时器冲突的问题，即多个定时器同时触发或相互干扰。

• 需要合理设计定时器的触发时间和周期，避免冲突的发生。

6.3 资源占用问题：

• 定时器的创建、启动和停止等操作可能会占用一定的系统资源，如内存、CPU 等。

• 在资源受限的嵌入式系统中，需要合理管理定时器的使用，避免资源过度占用。

6.4 定时器 ID 管理：

• 在使用定时器接口函数时，通常会返回一个定时器 ID 用于后续操作。如果定时器 ID 管理不当，可能会导致无法正确停止或删除定时器。

• 需要建立良好的定时器 ID 管理机制，确保定时器的正确操作。

6.5 定时器重复启动问题：

• 在某些情况下，可能会不小心重复启动同一个定时器，导致多个相同的定时器同时存在。

• 这可能会导致资源浪费或任务重复执行。需要确保定时器的唯一性和正确性。

七、扩展

7.1 定时器的嵌套与递归

• 嵌套定时器：在某些情况下，一个定时器的回调函数可能会启动另一个定时器。这种嵌套定时器的使用需要特别小心，以避免无限递归或资源耗尽。

• 递归定时器：递归定时器是指一个定时器在其回调函数中重新启动自己。这种用法需要特别注意避免无限循环和堆栈溢出。

7.2 定时器的动态调整

• 周期调整：在某些应用中，可能需要动态调整定时器的周期。这通常涉及停止当前定时器并重新启动一个新周期的定时器。

• 任务优先级调整：对于某些实时性要求较高的任务，可能需要动态调整定时器的优先级，以确保任务能够及时执行。

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