如何为RFID智能锁添加非阻塞读卡延迟（ESP8266+SinricPro）

问题背景 #

我正在开发一款搭载RFID模块、ESP8266并集成SinricPro（对接Alexa、Google Home）的智能锁，遇到以下问题：
在处理RFID读卡的handleRFID()函数中，当卡片持续感应时，串口会被重复的有效/无效卡信息刷屏，同时向SinricPro API发送大量重复请求。由于不能使用delay()函数，需要在代码标注位置添加超时机制：有效卡解锁后等待TEMP_AUTOLOCK时长再重新读卡，无效卡等待约3秒后再重新读卡，以此限制读卡频率。

原代码如下：

void handleRFID() {
if (RFID_card_is_not_present()) return;

      String card_id = get_RFID_card_ID();
      bool RFID_card_is_valid = validate_RFID_card(card_id);
    
      if (RFID_card_is_valid) {
          Serial.printf("The RFID card \"%s\" is valid.\r\n", card_id.c_str());
    
          unlock_with_auto_relock();
          send_lock_state(false);
          // Insert a timeout here, to start reading the card again only after TEMP_AUTOLOCK is over
      } else {
          Serial.printf("The RFID card \"%s\" is not valid.\r\n", card_id.c_str());
          // Insert a delay time here, to start reading the card again only after X time (something like 3 seconds)
      }

}

解决方案 #

实现思路 #

采用非阻塞式的时间戳判断机制，通过记录上次处理读卡的时间，在函数开头检查是否处于冷却周期，若未过冷却期则直接跳过本次读卡处理，避免重复触发。

修改后的完整代码 #

首先在全局区域定义两个变量，用于记录冷却时间：

// 全局变量：记录上次处理RFID的时间戳
unsigned long lastRFIDProcessTime = 0;
// 全局变量：当前需要等待的冷却时长（毫秒）
unsigned long rfidCooldownDuration = 0;

然后修改handleRFID()函数：

void handleRFID() {
    // 检查是否处于冷却期，未到时间直接返回
    if (millis() - lastRFIDProcessTime < rfidCooldownDuration) {
        return;
    }

    if (RFID_card_is_not_present()) return;

    String card_id = get_RFID_card_ID();
    bool RFID_card_is_valid = validate_RFID_card(card_id);

    if (RFID_card_is_valid) {
        Serial.printf("The RFID card \"%s\" is valid.\r\n", card_id.c_str());

        unlock_with_auto_relock();
        send_lock_state(false);
        // 设置有效卡解锁后的冷却时长为TEMP_AUTOLOCK
        rfidCooldownDuration = TEMP_AUTOLOCK;
        lastRFIDProcessTime = millis();
    } else {
        Serial.printf("The RFID card \"%s\" is not valid.\r\n", card_id.c_str());
        // 设置无效卡后的冷却时长为3秒（3000毫秒）
        rfidCooldownDuration = 3000;
        lastRFIDProcessTime = millis();
    }
}

代码说明 #

• lastRFIDProcessTime：存储上次完成读卡处理的时间，使用millis()获取系统运行时间，完全避免delay()阻塞程序
• rfidCooldownDuration：动态设置冷却时长，有效卡时复用已定义的TEMP_AUTOLOCK，无效卡时设为3000毫秒
• 函数开头的时间差判断，确保在冷却周期内不会重复处理同一卡片的感应，彻底解决串口刷屏和重复API请求问题

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Gabriel Borges