wangzhibo
2026-10-08 220e4fab27b7f419b3e89e2f2d28ae789aac09d7
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
91
92
93
94
95
96
97
98
99
100
101
102
103
104
105
106
107
108
109
110
111
112
113
114
115
116
117
118
119
120
121
122
123
124
125
126
127
128
129
130
131
132
133
134
135
136
137
138
139
140
141
142
143
144
145
146
147
148
149
150
#pragma once
#include <driver/gpio.h>
#include <esp_adc/adc_oneshot.h>
#include <esp_log.h>
#include <esp_timer.h>
 
class PowerManager {
private:
    static constexpr uint32_t BATTERY_LEVEL_MIN = 2048;
    static constexpr uint32_t BATTERY_LEVEL_MAX = 2330;
    static constexpr size_t ADC_VALUES_COUNT = 10;
    static constexpr size_t CHARGING_COUNT = 5;
 
    esp_timer_handle_t timer_handle_ = nullptr;
    gpio_num_t adc_pin_ = GPIO_NUM_NC;
    uint16_t adc_values_[ADC_VALUES_COUNT];
    size_t adc_values_index_ = 0;
    size_t adc_values_count_ = 0;
    uint8_t battery_level_ = 100;
    gpio_num_t charging_pin_ = GPIO_NUM_NC;
    bool is_charging_ = false;
    int unchanging_count = 0;
 
    adc_oneshot_unit_handle_t adc_handle_;
    adc_channel_t adc_channel_;
 
    void CheckBatteryStatus() {
        if (charging_pin_ != GPIO_NUM_NC) {
            bool new_charging_status = gpio_get_level(charging_pin_) == 1;
            if (new_charging_status) {
                unchanging_count = 0;
            } else {
                unchanging_count++;
                if (is_charging_ && unchanging_count < 5) {
                    new_charging_status = true;
                }
            }
            is_charging_ = new_charging_status;
        }
 
        ReadBatteryAdcData();
    }
 
    void ReadBatteryAdcData() {
        int adc_value;
        ESP_ERROR_CHECK(adc_oneshot_read(adc_handle_, adc_channel_, &adc_value));
 
        adc_values_[adc_values_index_] = adc_value;
        adc_values_index_ = (adc_values_index_ + 1) % ADC_VALUES_COUNT;
        if (adc_values_count_ < ADC_VALUES_COUNT) {
            adc_values_count_++;
        }
 
        uint32_t average_adc = 0;
        for (size_t i = 0; i < adc_values_count_; i++) {
            average_adc += adc_values_[i];
        }
        average_adc /= adc_values_count_;
 
        CalculateBatteryLevel(average_adc);
 
        ESP_LOGI("PowerManager", "ADC值: %d 平均值: %ld 电量: %u%%", adc_value, average_adc,
                 battery_level_);
    }
 
    void CalculateBatteryLevel(uint32_t average_adc) {
        if (average_adc <= BATTERY_LEVEL_MIN) {
            battery_level_ = 0;
        } else if (average_adc >= BATTERY_LEVEL_MAX) {
            battery_level_ = 100;
        } else {
            float ratio = static_cast<float>(average_adc - BATTERY_LEVEL_MIN) /
                          (BATTERY_LEVEL_MAX - BATTERY_LEVEL_MIN);
            battery_level_ = ratio * 100;
        }
    }
 
public:
    PowerManager(gpio_num_t adc_pin_, gpio_num_t charging_pin)
        : adc_pin_(adc_pin_), charging_pin_(charging_pin) {
        // 初始化充电引脚
        if (charging_pin_ != GPIO_NUM_NC) {
            gpio_config_t io_conf = {};
            io_conf.intr_type = GPIO_INTR_DISABLE;
            io_conf.mode = GPIO_MODE_INPUT;
            io_conf.pin_bit_mask = (1ULL << charging_pin_);
            io_conf.pull_down_en = GPIO_PULLDOWN_DISABLE;
            io_conf.pull_up_en = GPIO_PULLUP_DISABLE;
            gpio_config(&io_conf);
        }
 
        esp_timer_create_args_t timer_args = {
            .callback =
                [](void* arg) {
                    PowerManager* self = static_cast<PowerManager*>(arg);
                    self->CheckBatteryStatus();
                },
            .arg = this,
            .dispatch_method = ESP_TIMER_TASK,
            .name = "battery_check_timer",
            .skip_unhandled_events = true,
        };
        ESP_ERROR_CHECK(esp_timer_create(&timer_args, &timer_handle_));
        ESP_ERROR_CHECK(esp_timer_start_periodic(timer_handle_, 1000000));  // 1秒
 
        InitializeAdc();
    }
 
    void InitializeAdc() {
        adc_unit_t adc_unit;
        ESP_ERROR_CHECK(adc_oneshot_io_to_channel(adc_pin_, &adc_unit, &adc_channel_));
 
        adc_oneshot_unit_init_cfg_t init_config = {
            .unit_id = adc_unit,
            .ulp_mode = ADC_ULP_MODE_DISABLE,
        };
        ESP_ERROR_CHECK(adc_oneshot_new_unit(&init_config, &adc_handle_));
 
        adc_oneshot_chan_cfg_t chan_config = {
            .atten = ADC_ATTEN_DB_12,
            .bitwidth = ADC_BITWIDTH_12,
        };
        ESP_ERROR_CHECK(adc_oneshot_config_channel(adc_handle_, adc_channel_, &chan_config));
    }
 
    ~PowerManager() {
        if (timer_handle_) {
            esp_timer_stop(timer_handle_);
            esp_timer_delete(timer_handle_);
        }
        if (adc_handle_) {
            adc_oneshot_del_unit(adc_handle_);
        }
    }
 
    bool IsCharging() {
        // 如果电量已经满了,则不再显示充电中
        if (battery_level_ == 100) {
            return false;
        }
        return is_charging_;
    }
 
    bool IsDischarging() {
        // 没有区分充电和放电,所以直接返回相反状态
        return !is_charging_;
    }
 
    uint8_t GetBatteryLevel() { return battery_level_; }
};