Light sleep ESP32: лёгкий сон с живым контекстом

Счётчик воды на входе в квартиру я годами держал на глубоком сне: плата просыпалась по таймеру раз в минуту, читала импульсный выход и уходила обратно. Схема работала, но дышала тяжело: каждое пробуждение — полная загрузка, три секунды на поднятие WiFi, пересборка счётчиков из RTC-памяти. А когда поставил задачу считать импульсы честно (водомер щёлкает и ночью), глубоко засыпать стало нельзя вовсе: плату выключаешь на минуту — и импульс, пришедший во сне, пропал навсегда. Мой вывод после недели переделок: между «выключиться наглухо» и «жечь 40-120 мА постоянно» нужна третья ступень.

Эта ступень — light sleep, лёгкий сон. В этом уроке разберём esp_light_sleep_start() и его главное отличие от глубокого: код продолжается со строки, следующей за вызовом сна, а не с setup(); millis() не сбрасывается и продолжает тикать сквозь сон. Посмотрим, какие будильники его будят (те же таймер и RTC-пины, что у deep sleep), во сколько обходится такая дрёма — 0,8-1 мА у чипа против 10-150 мкА у глубокого, — и почему WiFi с долгим лёгким сном дружит плохо. Скетч в конце — готовый цикл «три секунды работы, пять секунд сна» с доказательством в Serial, что контекст пережил сон.

esp_light_sleep_start() останавливает ядра и основной тактовый генератор, но питание RAM и периферии не снимает: обычные переменные, счётчики, открытые драйверы — всё остаётся на месте. Будильники заводятся заранее, тем же API, что и у глубокого сна: esp_sleep_enable_timer_wakeup() принимает длительность в микросекундах, esp_sleep_enable_ext0_wakeup() будит по уровню на RTC-пине — я разбирал оба в уроке про кнопку-будильник. Разница в том, что происходит после: глубокий сон просыпается перезагрузкой — setup() с нуля, RAM пуста, а лёгкий возвращает управление на строку сразу за вызовом сна, как будто delay() был подлиннее.

Счёт времени во сне тоже не рвётся: медленный генератор RTC-домена продолжает тикать, и esp_timer подводит millis() по пробуждении — доказательство этого в скетче ниже станет вашим любимым тестом «а какой у меня вообще сон». Цена вопроса: 0,8-1 мА у чипа во сне против 40-120 мА в активной работе без радио — экономия в десятки раз при полной сохранности контекста. Но против глубокого сна с его 10-150 мкА лёгкая ступень проигрывает ещё в десять, поэтому ряд токов стоит держать в голове целиком: активный 40-120 мА, modem sleep 18-30 мА, light sleep 1 мА, deep sleep 10-150 мкА. Пауза на секунды-минуты, где контекст и счёт импульсов дороже микроамперов, — лёгкий; засыпание на часы, где всё равно стартуешь с нуля, — глубокий.

Разбор по выводу в мониторе. Первый цикл напечатает millis() около 8000: три секунды работы плюс пять секунд сна — счётчик времени шёл и во сне, что невозможно после глубокого (там millis() каждый раз стартует с нуля). Переменная cycles росла без всякой RTC_DATA_ATTR: обычная RAM, обычный инкремент. Причина пробуждения из esp_sleep_get_wakeup_cause() вернёт 3 — таймер; 1 и 2 означают ext0/ext1, 0 — питание или ресет. Если в журнале millis() вдруг с нуля — плату реально перезагрузило, и это удобный самотест на столе: не перепутать ступени сна.

WiFi — слабое место этой ступени. Радио во сне молчит, и роутер перестаёт видеть узел: паузы до одной-двух секунд WiFi переживает незаметно (modem sleep и так дремлет между кадрами), а минуты сна с активным соединением — лотерея. Я либо держу лёгкий сон коротким, либо расстаюсь с сетью честно и reconnect'юсь после пробуждения по лестнице пауз из урока про автопереподключение. И не забывайте про плату целиком: чип спит в миллиампере, а мост CP2102, стабилизатор и LED питания держат DevKit на 1-6 мА — энергобюджет батарейного проекта считается по всей плате, а не по даташиту кристалла.