ESP32 + AC-диммер: Guru Meditation Error и IRAM_ATTR — причины и решение

TL;DR: If your ESP32 with an AC dimmer crashes ("Guru Meditation Error" or "Cache disabled but cached memory region accessed"), the cause is that the zero-cross ISR handler is not marked with IRAM_ATTR and runs from flash memory. When WiFi accesses flash, ESP32 temporarily disables it — the ISR can't execute and the core panics. Fix for ESP32: use the ESP32 двухъядерный library — it handles IRAM_ATTR automatically and runs dimmer and WiFi/BLE tasks on separate cores. Note: the library only works on dual-core ESP32 (not the C/S/H series). The old RBDdimmer on ESP32 requires a manual patch.

Описание проблемы

Вы подключили AC-диммер к ESP32, и демонстрационный код работает нормально — стабильно без WiFi. Но как только вы включаете WiFi (WiFi.begin()) или начинаете активную передачу данных (MQTT, HTTP, OTA), ESP32 зависает или перезагружается с паникой ядра.

Типичный паттерн: в Serial-мониторе появляется стек-трейс, затем перезагрузка. Наиболее частые триггеры:

• включение WiFi после запуска диммера
• активная работа MQTT (частые publish/subscribe)
• OTA-обновление прошивки
• использование старой библиотеки RBDdimmer на ESP32

Типичные сообщения об ошибках:

Guru Meditation Error: Core 0 panic'ed (LoadProhibited)
PC: 0x400xxxxx
Cache disabled but cached memory region accessed
Guru Meditation Error: Core 1 panic'ed (IllegalInstruction)

Типичные симптомы:

• Диммер стабилен без WiFi, падает в течение секунд при активном WiFi
• Сбои происходят именно во время WiFi-активности (MQTT publish, HTTP-запрос, OTA)
• Адрес в стек-трейсе около 0x400Dxxxx (область flash) вместо 0x400Cxxxx (область IRAM)
• Случайные перезагрузки при обычной нагрузке
• Сбои прекращаются при удалении attachInterrupt() для перехода через ноль

Причина проблемы

ESP32 хранит программный код во внешней SPI flash-памяти. В нормальном режиме flash читается через кэш процессора — быстро и прозрачно для программиста.

Однако некоторые операции требуют эксклюзивного доступа к шине flash:

• Запись/стирание flash (NVS, SPIFFS, LittleFS)
• OTA-обновление
• WiFi: некоторые операции стека (загрузка сертификатов, NVS)
• Другие внутренние операции ESP-IDF

Во время этих операций ESP32 временно отключает кэш flash и блокирует выполнение любого кода, расположенного во flash. Если в этот момент срабатывает прерывание (например, переход через ноль), а его обработчик (ISR) тоже находится во flash — процессор не может выполнить ISR и выбрасывает исключение «Cache disabled but cached memory region accessed».

Решение ESP-IDF: код ISR должен находиться в IRAM (внутренняя RAM, всегда доступна). Поставьте атрибут IRAM_ATTR перед объявлением функции:

void IRAM_ATTR zeroCrossISR() {
    // этот обработчик находится в IRAM, а не во flash
    // выполняется даже при отключённой flash
}

Дополнительно, для надёжной работы тайминга задача диммера должна быть привязана к Core 0 (xTaskCreatePinnedToCore(..., 0)). rbdimmerESP32 делает это автоматически.

Проблема со старой RBDdimmer: она была написана до того, как специфические требования ESP32 стали широко известны. Её обработчики ISR не имеют IRAM_ATTR и выполняются из flash. На ESP32 без WiFi это работает — flash не блокируется. При включённом WiFi это приводит к периодическим сбоям.

Решения

🟢 Для начинающих: DimmerLink — вообще без ISR

Не хотите разбираться с IRAM_ATTR, прерываниями и особенностями ESP32? DimmerLink обрабатывает переход через ноль и управление TRIAC внутри себя — ваш ESP32 просто отправляет команду уровня яркости. Работает на любой модели ESP32.

Любой ESP32 is a separate microcontroller that manages the AC dimmer via I2C or UART. In this setup the ESP32 doesn't handle zero-cross interrupts at all — it simply sends a level value. IRAM_ATTR crashes are impossible.

Когда выбрать это решение:

библиотека ISR-диммирования не поддерживается)

Подключение:

• DimmerLink → ESP32: SDA → GPIO 21, SCL → GPIO 22, VCC → 3.3V, GND → GND
• DimmerLink → AC-диммер: по схеме подключения DimmerLink

Код (I2C, рекомендуется):

// DimmerLink — управление AC-диммером через I2C
// ESP32 не использует прерывания — конфликт с WiFi исключён
// Документация: https://www.rbdimmer.com/docs/dimmerlink-I2CCommunication
#include <Wire.h>
#include <WiFi.h>
#include <PubSubClient.h>  // пример: MQTT + диммер без сбоев
#define DIMMER_ADDR 0x50
#define REG_LEVEL   0x10
void setLevel(uint8_t level) {  // level: 0–100%
    Wire.beginTransmission(DIMMER_ADDR);
    Wire.write(REG_LEVEL);
    Wire.write(level);
    Wire.endTransmission();
}
void setup() {
    Wire.begin(21, 22);    // SDA, SCL
    WiFi.begin("ssid", "password");
    setLevel(50);           // яркость 50% сразу
}
void loop() {
    // MQTT, HTTP, OTA — всё работает без конфликтов с диммером
}

Результат: Диммер + WiFi + MQTT работают без сбоев. Никаких IRAM_ATTR, никаких прерываний на ESP32.

🔵 Для продвинутых: правильная библиотека для ESP32

Хотите использовать ISR напрямую на ESP32 без DimmerLink? Нужна правильная библиотека.

Вариант A: rbdimmerESP32 ✅ Рекомендуется

When to use: dual-core ESP32 (standard ESP32, not S2/C3/H2) Library: ESP32 двухъядерный

rbdimmerESP32 написана специально для ESP32: она автоматически размещает ISR в IRAM и привязывает задачу диммера к Core 0. Ручной IRAM_ATTR не нужен.

// Платформа: двухъядерный ESP32
// Библиотека: rbdimmerESP32 — https://github.com/robotdyn-dimmer/rbdimmerESP32
// IRAM_ATTR применяется автоматически внутри библиотеки
#include "rbdimmerESP32.h"
#include <WiFi.h>
#define ZC_PIN   18   // любой GPIO на ESP32
#define DIM_PIN  19   // любой GPIO на ESP32
rbdimmer dimmer;
void setup() {
    Serial.begin(115200);
    dimmer.begin(ZC_PIN, DIM_PIN, 50);  // сеть 50 Гц
    dimmer.setPower(50);                 // яркость 50%
    // WiFi можно запустить после или до инициализации диммера — порядок
    // не критичен с rbdimmerESP32, но это хорошая практика
    WiFi.begin("ssid", "password");
    while (WiFi.status() != WL_CONNECTED) delay(500);
    Serial.println("WiFi подключён, диммер стабилен");
}
void loop() {
    // Плавная развёртка яркости — без сбоев при активном WiFi
    for (int p = 10; p <= 95; p++) {
        dimmer.setPower(p);
        delay(30);
    }
    for (int p = 95; p >= 10; p--) {
        dimmer.setPower(p);
        delay(30);
    }
}

Ожидаемый результат: Диммер работает стабильно при активном WiFi, MQTT, HTTP — без сбоев. WiFi и диммер работают параллельно без конфликтов.

Типичные ошибки:

• Библиотека не установлена: rbdimmerESP32 — отдельная библиотека, не путайте её со старой RBDdimmer. Установите с GitHub или через Arduino Library Manager.
• Использование на ESP32-S2/C3/H2: Не будет работать. Одноядерные варианты ESP32 не поддерживают ISR-диммирование ни одной библиотекой — используйте DimmerLink.
• Неправильная частота сети: dimmer.begin(ZC_PIN, DIM_PIN, 50) — третий параметр — частота сети (50 или 60 Гц). Неправильная частота = неправильный тайминг фазовой отсечки.

Вариант B: ручной патч для старой RBDdimmer

Когда использовать: вы уже используете старую RBDdimmer и не хотите мигрировать прямо сейчас.

Это временное решение. Рекомендуется миграция на rbdimmerESP32.

Найдите исходный файл RBDdimmer.cpp (или .h), найдите функцию-обработчик прерывания перехода через ноль и добавьте IRAM_ATTR:

// В RBDdimmer.cpp — найдите ISR и добавьте IRAM_ATTR:
// БЫЛО (неправильно для ESP32):
void zeroCrossISR() {
    // ...
}
// СТАЛО (правильно):
void IRAM_ATTR zeroCrossISR() {
    // ...
}

Если ISR передаётся в attachInterrupt() как лямбда или колбэк, убедитесь, что колбэк тоже помечен IRAM_ATTR. В RBDdimmer обычно один основной ISR — найдите его поиском по attachInterrupt или RISING.

Важно: патч теряется при обновлении библиотеки. Сделайте форк репозитория или мигрируйте на rbdimmerESP32.

Вариант C: собственная реализация с IRAM_ATTR

⚠️ Только в образовательных целях — не для продакшена. Два намеренных упрощения в коде ниже:

1. delayMicroseconds() внутри ISR блокирует другие прерывания.
2. Timer API написан для ESP32 Arduino core 2.x — не компилируется на core 3.x (новый API: timerBegin(1000000)).

Для продакшена используйте rbdimmerESP32 (вариант A).

Когда использовать: вы хотите понять принцип перед написанием собственной реализации.

// ⚠️ ТОЛЬКО В ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫХ ЦЕЛЯХ — прочитайте предупреждение выше
// Платформа: двухъядерный ESP32, Arduino core 2.x
// IRAM_ATTR обязателен для ВСЕХ функций, вызываемых из ISR
#define ZC_PIN  18
#define DIM_PIN 19
volatile int brightness = 50;
volatile bool fired = false;
hw_timer_t *timer = NULL;
portMUX_TYPE timerMux = portMUX_INITIALIZER_UNLOCKED;
void IRAM_ATTR onTimer() {
    portENTER_CRITICAL_ISR(&timerMux);
    if (!fired) {
        // ⚠️ delayMicroseconds() в ISR — только для демонстрации
        // В продакшене: используйте второй таймер для закрытия затвора TRIAC
        digitalWrite(DIM_PIN, HIGH);
        delayMicroseconds(100);
        digitalWrite(DIM_PIN, LOW);
        fired = true;
    }
    portEXIT_CRITICAL_ISR(&timerMux);
}
void IRAM_ATTR zeroCrossISR() {
    portENTER_CRITICAL_ISR(&timerMux);
    fired = false;
    uint32_t delay_us = (100 - brightness) * 78;  // 0–7800 мкс
    // ⚠️ API core 2.x — на core 3.x используйте timerAlarm()
    timerAlarmWrite(timer, delay_us, false);
    timerAlarmEnable(timer);
    portEXIT_CRITICAL_ISR(&timerMux);
}
void setup() {
    pinMode(DIM_PIN, OUTPUT);
    // ⚠️ core 2.x: timerBegin(num, divider, countUp)
    // core 3.x: timer = timerBegin(1000000);
    timer = timerBegin(0, 80, true);  // тактирование 1 МГц
    timerAttachInterrupt(timer, &onTimer, true);
    attachInterrupt(digitalPinToInterrupt(ZC_PIN), zeroCrossISR, RISING);
}
void loop() {
    brightness = 50;
    delay(100);
}

⚠️ Частые ошибки

• «Работает без WiFi, падает с WiFi»: Это именно проблема IRAM_ATTR. Не ищите причину в коде диммера — проблема в размещении ISR. Переходите на rbdimmerESP32.

• «Добавил IRAM_ATTR — теперь другая ошибка»: Если ISR вызывает функции без IRAM_ATTR (например, Serial.print()), они вызовут сбой. Все функции, вызываемые из ISR, тоже должны быть IRAM_ATTR или располагаться в IRAM.

• «Работало, сломалось после обновления SDK»: После обновления ESP32 Arduino core или ESP-IDF требования к IRAM_ATTR стали строже. Переходите на rbdimmerESP32 — она отслеживает совместимость с новыми версиями SDK.

• «Попробовал ESP32-S2 — rbdimmerESP32 не работает»: ESP32-S2, C3 и H2 — одноядерные. ISR-диммирование на них невозможно ни с одной библиотекой. Единственное решение — DimmerLink.

• «Попробовал portDISABLE_INTERRUPTS() — помогло временно»: Отключение прерываний нарушает работу WiFi и других системных функций. Это не решение.

Экспресс-проверка

Перед публикацией на форуме проверьте:

rbdimmerESP32? Для ESP32 нужна новая.

Для S2/C3/H2 — только DimmerLink.

IRAM (0x400Cxxxx)?

etc.)?

Таблица совместимости

Связанные проблемы

• Переход через ноль не определяется → troubleshooting/zero-cross-detection-errors.md
• Trailing vs Leading Edge → load-types/trailing-vs-leading-edge.md
• Trailing vs Leading Edge → load-types/trailing-vs-leading-edge.md

Остались вопросы?

Ask on forum.rbdimmer.com or open a GitHub Issue.