ESP8266的低功耗方案-睡眠模式

在某些时候我们设计的产品可能不具备持久供电的环境，那通常会采用锂电池、干电池一类的轻便型的非持久性电源。当遇到这种情况时，产品的续航能力可能就会成用户评估产品的一个重要指标，加大电池容量当然是最为直接的方案，但是这也意味着提高产品的生产成本。那增加产品续航能力的另一个方案就是原自产品自身——降低不必要的能源消耗。

ESP8266有一个非常实用的低功耗运行模式 - 睡眠模式。

ESP8266系列产品的睡眠模式共有以下几种可选：

No-sleep

打开芯片所有的功能使所有功能处理长期持久的工作状态，此时芯片的功耗将处于最大状态。显然，这并不是一种推荐的用法，除非ESP8266芯片要处理长时间的实时性任务（此场景在真实的产品应用中并不多见）。

Modem-sleep

Modem-sleep是ESP8266的默认睡眠方式且仅工作于Station模式（即中继器模式 AP），而且只有连接到路由器后才会生效。

当ESP8266以AP方式连接到路由器且运行于Modem-sleep模式时，它会在两次DTIM Beacon间隔内关闭WIFI电路以达到省电效果，在下次Beacon到来前自动唤醒。睡眠时间由路由器的DTIM Beacon时间决定。睡眠的同时ESP8266可以保持与路由器的WI-FI连接，并通路由器接受来自手机或者服务器的交互信息。

一般路由器的DTIM Beacon间隔为100ms~1,000ms

Light-sleep

Light-sleep的工作模式与Modem-sleep相似，而不同的是除了关闭WI-FI模块电路以外，在该模下还会关闭时间并暂停内部CPU,从而达到比Modem-sleep模式更低的功耗。

Light-sleep模式可用于需要保持与路由器的连接，可以实时响应路由器发来的数据的场合。并且在未接收到命令时，CPU可以处于空闲状态。比如WI-FI开关的应用，大数据时间CPU是空闲的，直到收到控制命令，CPU才需要进行GPIO的操作。

Deep-sleep

Deep-sleep则是最狠的一种省电模式了，但此模式下ESP8266将会关闭除GPIO状态外的所有的电路，此时ESP8266几乎就处于假死状态，其电流的消耗仅仅为20uA！

而事实上ESP8266并不会持续地维持这种深度睡眠状态，而是在一个指定间隔内关闭所有其它电路，当达到指定时间间隔后ESP8266将会自动重新启动一次，这个最大时间间隔为 4,294,967,295 µs 约合71分钟，其实也真的算得上睡得够久了。但这种模式非常适合于那种对时间间隔要求很长的场合，例如最长见的温度湿度检测，河水水位检测等。

要启用Deep-sleep模式不能单单通过固件控制而需要进行跳线，具体办法就是将D0(GPIO16)与RST脚相连。只要RST脚处于低电平状态时就会引发ESP8266重启，而Deep-sleep的真正实现方法就是在固件所指定的时间间隔内向GPIO16输出低电平引发芯片的重启，以达到唤醒的效果。

以下是在固件内引发Deep-sleep的代码:

void setup() {
  Serial.begin(115200);
  Serial.setTimeout(2000);

  // Wait for serial to initialize.
  while(!Serial) { }
  
  Serial.println("I'm awake.");

  Serial.println("Going into deep sleep for 20 seconds");

  // 一但遇到以下方法ESP就会进入deepSleep状态
  ESP.deepSleep(20e6); // 20e6 is 20 microseconds
}

void loop() {
}

下表为三种模式的具体对比：