Arduino ESP32利用PWM实现板载LED呼吸灯效果

Posted 2021-11-07 perseverance52

Arduino ESP32利用PWM实现板载LED呼吸灯效果

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LEDC简介

LED控制（LEDC）外围设备主要用于控制LED的强度，尽管它也可以用于生成PWM信号用于其他目的。它具有16个通道，可以生成独立的波形，这些波形可以用于驱动RGB LED器件。

LEDC通道分为两组，每组8个通道。一组LEDC通道以高速模式运行。此模式在硬件中实现，并提供PWM占空比的自动且无干扰的更改。另一组通道在低速模式下运行，PWM占空比必须由驱动程序在软件中进行更改。每组通道还能够使用不同的时钟源。

PWM控制器可以自动逐渐增加或减少占空比，从而允许淡入而不会受到任何处理器干扰。

相关函数

• ledcSetup()函数

ledcSetup()函数原型如下所示，其功能为设置 LEDC通道对应的频率和计数位数（占空比分辨率）

double ledcSetup(uint8_t chan, double freq, uint8_t bit_num)

其第一个参数chan表示通道号，取值为0 ~ 15即可设置16个通道，其中高速通道（0 ~ 7）由80MHz时钟驱动，低速通道（8 ~ 15）由 1MHz 时钟驱动；第二个参数freq为期望设置的频率；第三个参数为占空比分辨率的计数位数，其取值为0 ~ 20（该值决定后面 ledcWrite 方法中占空比可写值，比如该值写10，则占空比最大可写1023 即(1<<bit_num)-1。

• ledcAttachPin()函数

ledcAttachPin()函数原型如下所示，其功能为将指定的 LEDC 通道绑定到指定的 IO 口上以实现PWM的输出.

void ledcAttachPin(uint8_t pin, uint8_t channel);

第一个参数pin表示我们需要输出的IO口，第二个参数channel为我们指定的LEDC通道。

• ledcWrite()函数

ledcWrite()函数原型如下所示，其功能为指定的 LEDC 通道的输出占空比.

void ledcWrite(uint8_t chan, uint32_t duty)

第一个参数chan为我们指定的LEDC通道，第二个参数duty表示占空比，其取值范围与ledcSetup()函数的bit_num有关。

实例代码

实现效果：板载led灯实现忽亮忽灭的呼吸灯效果。

#include <Arduino.h>
 /* 使用ledc通道1，设置频率为1kHz，分辨率为10位 */
int freq = 1000;    // 频率
int channel = 0;    // 通道
int resolution = 10;   // 分辨率

const int led = 2;
void setup()
{

  ledcSetup(channel, freq, resolution); // 设置通道
  ledcAttachPin(led, channel);  // 将通道与对应的引脚连接
}

void loop()
{
  // 逐渐变亮
  for (int dutyCycle = 0; dutyCycle <= 255; dutyCycle = dutyCycle + 5)
  {
    ledcWrite(channel, dutyCycle);  // 输出PWM
    delay(20);
  }

  // 逐渐变暗
  for (int dutyCycle = 255; dutyCycle >= 0; dutyCycle = dutyCycle - 5)
  {
    ledcWrite(channel, dutyCycle);  // 输出PWM
    delay(20);
  }
}

实例代码二

输出固定占空比：PWM频率为2KHz，分辨率为2的8次幂256，输出占空比为50%

#include <Arduino.h>
/* 设置led输出引脚号 */
uint8_t led_pin = 2;

void setup() 
{            
  Serial.begin(115200);
  delay(10); 

  /* 1. 使用ledc通道1，设置频率为2kHz，分辨率为8位 */
  double f = ledcSetup(1, 2000, 8);  
  Serial.print("F=");Serial.println(f); /* 打印实际设置的频率*/

  /* 2. 将LED引脚绑定到ledc通道1 */
  ledcAttachPin(led_pin, 1);

  /* 3. 设置ledc通道占空比为128/256=50% */
  ledcWrite(1, 128);
}

void loop() 
{
  delay(100);
}