前言 如果有人問我「電池供電的 IoT 裝置，最關鍵的一行程式碼是什麼」，我大概會回答 esp_deep_sleep_start()。這行看起來什麼都沒做的函式，決定了你的感測器節點是一天就沒電，還是能撐好幾個月。 數字攤開來很有感：一顆 2000 mAh 的電池，讓裝置 24/7 全速跑，大概一天就見底；但只要讓它在 99% 的時間裡睡覺，續航力就是幾個月、甚至幾年的事。同一顆電池、同一塊電路，差別只在「什麼時候醒、醒多久」。 這篇我打算從硬體架構講起，把 ESP32 與 STM32 的多級低功耗模式拆開來看，再...

前言 先講結論：如果你在做物聯網，遲早會撞上 BLE。從小米手環、智慧門鎖、感測器信標到醫療設備，背後幾乎都是同一套東西 —— BLE（藍牙低功耗，Bluetooth Low Energy），它用極低的功耗就把可靠的資料交換做完了。 而我手上的 ESP32 剛好內建雙模藍牙（Classic + BLE），支援藍牙 5.0 標準。老實說，這大概是它最被低估的一塊能力，很多人的 ESP32 買回來只拿它跑 WiFi。 這篇我照自己的學習順序寫：先看協定棧的架構，再拆廣播／掃描／連線這三個機制，接著進到 GATT 服務模...

前言：先說為什麼你該把 delay() 戒掉 大部分人寫 MCU 的第一支程式都是 delay(1000) 讓 LED 每秒閃一次。問題是那一秒裡 CPU 什麼都不能做 —— 按鍵不理你、序列埠不回應、通訊直接斷。 硬體定時器就是來解決這件事的：它是一個由硬體時鐘驅動的計數器，時間到了自己發中斷或輸出波形，CPU 從頭到尾不用等。 它有三個讓人離不開的特性： 精準：由專屬硬體電路驅動，不受 CPU 負載影響 無阻塞：計數期間 CPU 可以做任何事 多功能：同一個計數器可同時產生中斷、PWM、捕捉外部訊號 核心只有三...

前言：為什麼量產產品幾乎都有一顆看門狗 在實驗室裡，程式當掉最糟的結果就是「重開就好」。但只要這個裝置被裝在客戶的機房、變電箱或屋頂上，一次死機就代表一次客訴、一趟出差、甚至一次賠償。 看門狗計時器（Watchdog Timer）就是為了這種情境存在的：它是一個獨立於主程式之外的硬體計時器，會在最壞的情況下把系統重新拉起來。 它的設計哲學很粗暴，但非常有效 —— 因為它假設「軟體終究會壞」，而硬體不會陪著一起壞。 看門狗的邏輯只有三步 正常運作時你甚至感覺不到它的存在：主迴圈結尾餵一次狗，計數器就一直被歸零。真正有...

前言：沒有 ADC，MCU 就是個瞎子 你手上的 ESP32 或 STM32 本質上是數位生物 —— 它只認 0 與 1。但真實世界全都是連續變化的電壓：電池還剩多少、光線多亮、馬達電流多大、感測器電壓怎麼飄。 ADC（Analog-to-Digital Converter）就是那道翻譯閘門：把某個瞬間的電壓，變成一個數字。 它看起來很簡單，但實務上有三個地方一定會讓人卡住：取樣時間算不出來、讀值一直跳、還有速度上不去。這篇就照這個順序講。 基本原理：三個名詞就講完 參數 說明 公式 解析度 (Resolution...

前言：PWM 是數位電路「假裝類比」的老招 MCU 只會輸出高或低，但我們要的是「一半的亮度」或「每分鐘 100 轉」。PWM（Pulse Width Modulation）就是那個經典解法：不去改變電壓，而是改變「開多久、關多久」的比例。 對 LED 來說，快到人眼跟不上就變成調光；對馬達來說，快到電流來不及變化就變成調速。而最棒的是：這段波形由硬體 Timer 產生，CPU 幾乎不用管事。 三個核心參數：頻率、週期、工作週期 參數 說明 單位 範例 頻率 (Frequency) 每秒週期數 Hz 1 kHz =...

前言 如果你寫過 STM32 或 ESP32，那其實你早就用過 FreeRTOS 了 —— STM32 的 HAL 庫內建 CMSIS-RTOS 封裝層，ESP32 的 ESP-IDF 更是直接基於 FreeRTOS 當成原生執行環境。我們平常只是呼叫一行建立任務的 API，背後那顆排程器就開始替我們安排「現在輪到誰跑」。 先講重點：不論你用哪個平台，要理解的東西都是同一套 —— 任務排程、佇列通訊、信號量同步和中斷管理。這四樣弄懂了，之後不管是加 Wi-Fi、加感測器、加 OLED，都只是把它們拼起來而已。這篇會...

前言 我還記得第一次把 MEMS 麥克風接上 MCU 的那個下午。資料線接了、電源也給了，程式跑起來卻只拿到一整片雜訊。後來才發現問題出在時脈 —— 我把 I2S 當成 SPI 在用，少想了一件事：這個協定是為「連續不斷的音訊」設計的，不是為「偶爾傳幾個位元組」設計的。 I2S 通訊協定（Inter-IC Sound，也寫作 I²S）是飛利浦在 1986 年制定的數位音訊序列匯流排標準。不同於 SPI 或 I2C 的通用性，I2S 是專門為數位音訊設計的，用於在音訊編解碼晶片（Audio Codec）、MEMS 麥...

前言：車上那麼多控制器，靠一條線就講完 一台車裡有引擎電腦、煞車、車窗、儀表板，全部都要互相講話。如果每個裝置之間都拉一組線，線束會比引擎還重。CAN Bus 的答案是：全部掛在同一對線上，用 ID 決定誰先講。 它最厲害的地方有兩個：抗干擾（量的是兩條線的電壓差）與非破壞性仲裁（同時發話也不會撞掉資料）。這兩個設計讓它從 1980 年代活到今天，還在工業與車用領域霸佔位置。 一條匯流排掛很多節點 每個節點都是「MCU ＋ CAN Controller ＋ Transceiver」的組合。Controller 負責...

前言：看起來最簡單的介面，卡住的人卻最多 UART 是嵌入式開發裡最老的東西之一。現在 SPI、I2C、RS485、CAN 百花齊放，但講到除錯輸出、GPS 模組、藍牙模組、工業感測器，最後還是得回到 UART。 很多初學者覺得 UART 就是「隨便接一接就能通」。我一開始也這樣想，結果被三件事卡了整整兩天：baud rate 誤差、中斷設計、資料遺失。它簡單的是協定本身，難的全都藏在細節裡。 所以這篇我打算從訊號層級一路講到 STM32 與 ESP32 的實戰程式碼，中間穿插我自己踩過的坑。 兩條線就能全雙工：T...