具有Arduino IDE的ESP32 PWM
在本教程中，我們將向您展示如何使用Arduino IDE通過ESP32生成PWM信號。作為示例，我們將構建一個簡單的電路，使用ESP32的LED PWM控制器使LED變暗。我們還將向您展示如何在不同的GPIO上同時獲得相同的PWM信號。
在繼續本教程之前，您應該在Arduino IDE中安裝ESP32插件。
所需部件
要使用本教程，您需要以下部分：
ESP32 DOIT DEVKIT V1 開發板
ESP32 LED PWM控制器
ESP32的LED PWM控制器具有16個獨立通道，可配置為生成具有不同屬性的PWM信號。
這是您必須使用Arduino IDE通過PWM使LED變暗的步驟：
1.首先，您需要選擇一個PWM通道。從0到15有16個頻道。
2.然後，需要設置PWM信號頻率。對於LED，可以使用5000 Hz的頻率。
3. 您還需要設置信號的占空比分辨率：分辨率為1到16位。我們將使用8位分辨率，這意味着您可以使用0到255之間的值來控制LED亮度。
4. 接下來，您需要指定信號將出現在哪個GPIO上。為此，您將使用以下功能：
ledcAttachPin(GPIO, channel)
該函數接受兩個參數。第一個是將輸出信號的GPIO，第二個是將生成信號的通道。
5. 最後，要使用PWM控制LED亮度，請使用以下功能：
ledcWrite(channel, dutycycle)
此函數接受生成PWM信號的通道和占空比作為參數。
調光LED
讓我們看一個簡單的示例，了解如何通過Arduino IDE使用ESP32 LED PWM控制器。
原理圖
如下圖所示，將LED線連接到ESP32。LED應該連接到GPIO 16。
（此原理圖使用帶有30個GPIO的ESP32 DEVKIT V1模塊版本–如果您使用的是其他型號，請檢查所用電路板的引腳排列。）
注意：您可以使用所需的任何引腳，只要它可以用作輸出即可。所有可用作輸出的引腳都可用作PWM引腳。
程序代碼
打開您的Arduino IDE並複製以下代碼。
// the number of the LED pin
const int ledPin = 16; // 16 corresponds to GPIO16
// setting PWM properties
const int freq = 5000;
const int ledChannel = 0;
const int resolution = 8;
void setup(){
// configure LED PWM functionalitites
ledcSetup(ledChannel, freq, resolution);
// attach the channel to the GPIO to be controlled
ledcAttachPin(ledPin, ledChannel);
}
void loop(){
// increase the LED brightness
for(int dutyCycle = 0; dutyCycle <= 255; dutyCycle++){
// changing the LED brightness with PWM
ledcWrite(ledChannel, dutyCycle);
delay(15);
}
// decrease the LED brightness
for(int dutyCycle = 255; dutyCycle >= 0; dutyCycle--){
// changing the LED brightness with PWM
ledcWrite(ledChannel, dutyCycle);
delay(15);
}
}
首先定義LED所連接的引腳。在這種情況下，LED連接到GPIO 16。
const int ledPin = 16; // 16 corresponds to GPIO16
然後，設置PWM信號屬性。您定義的頻率為5000 Hz，選擇通道0生成信號，並將分辨率設置為8位。您可以選擇不同於這些的其他屬性來生成不同的PWM信號。
const int freq = 5000;
const int ledChannel = 0;
const int resolution = 8;
在setup（）中，您需要通過使用ledcSetup（）函數將LEDPWM配置為先前定義的屬性，該函數接受ledChannel，頻率和分辨率作為參數，如下所示：
ledcSetup(ledChannel, freq, resolution);
接下來，您需要選擇將從其獲取信號的GPIO。為此，請使用ledcAttachPin（）函數，該函數接受要獲取信號的GPIO以及生成信號的通道作為參數。在此示例中，我們將在ledPin GPIO中獲取信號，該信號對應於GPIO 16。產生信號的通道是ledChannel，它對應於通道0。
ledcAttachPin(ledPin, ledChannel);
在循環中，您將在0到255之間改變占空比，以增加LED亮度。
for(int dutyCycle = 0; dutyCycle <= 255; dutyCycle++){
// changing the LED brightness with PWM
ledcWrite(ledChannel, dutyCycle);
delay(15);
}
然後，在255和0之間降低亮度。
for(int dutyCycle = 255; dutyCycle >= 0; dutyCycle--){
// changing the LED brightness with PWM
ledcWrite(ledChannel, dutyCycle);
delay(15);
}
要設置LED的亮度，您只需要使用ledcWrite（）函數，該函數接受生成信號的通道和占空比作為參數。
ledcWrite(ledChannel, dutyCycle);
當我們使用8位分辨率時，將使用0到255之間的值來控制占空比。請注意，在ledcWrite（）函數中，我們使用的是生成信號的通道，而不是GPIO。
測試示例
將代碼上傳到ESP32。確保選擇了正確的板和COM端口。看你的電路。您應該有一個調光器LED，它可以增加和減少亮度。
在不同的GPIO上獲得相同的信號
您可以在不同的GPIO中從同一通道獲得相同的信號。為此，您只需要將這些GPIO附加到setup（）的同一通道上即可。
讓我們修改前面的示例，以使用來自同一通道的相同PWM信號使3個LED變暗。
原理圖
遵循下一個原理圖，在電路中再增加兩個LED：
（此原理圖使用帶有30個GPIO的ESP32 DEVKIT V1模塊版本–如果您使用的是其他型號，請檢查所用電路板的引腳排列。）
程序代碼
將以下代碼複製到您的Arduino IDE。
// the number of the LED pin
const int ledPin = 16; // 16 corresponds to GPIO16
const int ledPin2 = 17; // 17 corresponds to GPIO17
const int ledPin3 = 5; // 5 corresponds to GPIO5
// setting PWM properties
const int freq = 5000;
const int ledChannel = 0;
const int resolution = 8;
void setup(){
// configure LED PWM functionalitites
ledcSetup(ledChannel, freq, resolution);
// attach the channel to the GPIO to be controlled
ledcAttachPin(ledPin, ledChannel);
ledcAttachPin(ledPin2, ledChannel);
ledcAttachPin(ledPin3, ledChannel);
}
void loop(){
// increase the LED brightness
for(int dutyCycle = 0; dutyCycle <= 255; dutyCycle++){
// changing the LED brightness with PWM
ledcWrite(ledChannel, dutyCycle);
delay(15);
}
// decrease the LED brightness
for(int dutyCycle = 255; dutyCycle >= 0; dutyCycle--){
// changing the LED brightness with PWM
ledcWrite(ledChannel, dutyCycle);
delay(15);
}
}
該代碼與上一個代碼相同，但有一些修改。我們為兩個新的LED定義了另外兩個變量，分別引用GPIO 17和GPIO 5。
const int ledPin2 = 17; // 17 corresponds to GPIO17
const int ledPin3 = 5; // 5 corresponds to GPIO5
然後，在setup（）中，添加了以下幾行以將兩個GPIO分配給通道0。這意味着我們將在兩個GPIO上獲得在通道0上生成的相同信號。
ledcAttachPin(ledPin2, ledChannel);
ledcAttachPin(ledPin3, ledChannel);
測試項目
將程序上傳到ESP32。確保選擇了正確的板和COM端口。現在，看看您的電路：
所有GPIO都輸出相同的PWM信號。因此，所有三個LED同時增加和減少亮度，從而產生同步效果。
總而言之，在本文中，您學習了如何將ESP32的LED PWM控制器與Arduino IDE配合使用來使LED變暗。通過為信號設置正確的屬性，可以將學習到的概念用於PWM的其他輸出控制。
