具有Arduino IDE的ESP32 PWM
在本教程中，我们将向您展示如何使用Arduino IDE通过ESP32生成PWM信号。作为示例，我们将构建一个简单的电路，使用ESP32的LED PWM控制器使LED变暗。我们还将向您展示如何在不同的GPIO上同时获得相同的PWM信号。
在继续本教程之前，您应该在Arduino IDE中安装ESP32插件。
所需部件
要使用本教程，您需要以下部分：
ESP32 DOIT DEVKIT V1 开发板
3个5毫米LED3个330欧姆电阻面包板跳线
ESP32 LED PWM控制器
ESP32的LED PWM控制器具有16个独立通道，可配置为生成具有不同属性的PWM信号。
这是您必须使用Arduino IDE通过PWM使LED变暗的步骤：
1.首先，您需要选择一个PWM通道。从0到15有16个频道。
2.然后，需要设置PWM信号频率。对于LED，可以使用5000 Hz的频率。
3. 您还需要设置信号的占空比分辨率：分辨率为1到16位。我们将使用8位分辨率，这意味着您可以使用0到255之间的值来控制LED亮度。
4. 接下来，您需要指定信号将出现在哪个GPIO上。为此，您将使用以下功能：
ledcAttachPin(GPIO, channel)
该函数接受两个参数。第一个是将输出信号的GPIO，第二个是将生成信号的通道。
5. 最后，要使用PWM控制LED亮度，请使用以下功能：
ledcWrite(channel, dutycycle)
此函数接受生成PWM信号的通道和占空比作为参数。
调光LED
让我们看一个简单的示例，了解如何通过Arduino IDE使用ESP32 LED PWM控制器。
原理图
如下图所示，将LED线连接到ESP32。LED应该连接到GPIO 16。
（此原理图使用带有30个GPIO的ESP32 DEVKIT V1模块版本–如果您使用的是其他型号，请检查所用电路板的引脚排列。）
注意：您可以使用所需的任何引脚，只要它可以用作输出即可。所有可用作输出的引脚都可用作PWM引脚。
程序代码
打开您的Arduino IDE并复制以下代码。
// 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);
}
}
首先定义LED所连接的引脚。在这种情况下，LED连接到GPIO 16。
const int ledPin = 16; // 16 corresponds to GPIO16
然后，设置PWM信号属性。您定义的频率为5000 Hz，选择通道0生成信号，并将分辨率设置为8位。您可以选择不同于这些的其他属性来生成不同的PWM信号。
const int freq = 5000;
const int ledChannel = 0;
const int resolution = 8;
在setup（）中，您需要通过使用ledcSetup（）函数将LEDPWM配置为先前定义的属性，该函数接受ledChannel，频率和分辨率作为参数，如下所示：
ledcSetup(ledChannel, freq, resolution);
接下来，您需要选择将从其获取信号的GPIO。为此，请使用ledcAttachPin（）函数，该函数接受要获取信号的GPIO以及生成信号的通道作为参数。在此示例中，我们将在ledPin GPIO中获取信号，该信号对应于GPIO 16。产生信号的通道是ledChannel，它对应于通道0。
ledcAttachPin(ledPin, ledChannel);
在循环中，您将在0到255之间改变占空比，以增加LED亮度。
for(int dutyCycle = 0; dutyCycle <= 255; dutyCycle++){
// changing the LED brightness with PWM
ledcWrite(ledChannel, dutyCycle);
delay(15);
}
然后，在255和0之间降低亮度。
for(int dutyCycle = 255; dutyCycle >= 0; dutyCycle--){
// changing the LED brightness with PWM
ledcWrite(ledChannel, dutyCycle);
delay(15);
}
要设置LED的亮度，您只需要使用ledcWrite（）函数，该函数接受生成信号的通道和占空比作为参数。
ledcWrite(ledChannel, dutyCycle);
当我们使用8位分辨率时，将使用0到255之间的值来控制占空比。请注意，在ledcWrite（）函数中，我们使用的是生成信号的通道，而不是GPIO。
测试示例
将代码上传到ESP32。确保选择了正确的板和COM端口。看你的电路。您应该有一个调光器LED，它可以增加和减少亮度。
在不同的GPIO上获得相同的信号
您可以在不同的GPIO中从同一通道获得相同的信号。为此，您只需要将这些GPIO附加到setup（）的同一通道上即可。
让我们修改前面的示例，以使用来自同一通道的相同PWM信号使3个LED变暗。
原理图
遵循下一个原理图，在电路中再增加两个LED：
（此原理图使用带有30个GPIO的ESP32 DEVKIT V1模块版本–如果您使用的是其他型号，请检查所用电路板的引脚排列。）
程序代码
将以下代码复制到您的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);
}
}
该代码与上一个代码相同，但有一些修改。我们为两个新的LED定义了另外两个变量，分别引用GPIO 17和GPIO 5。
const int ledPin2 = 17; // 17 corresponds to GPIO17
const int ledPin3 = 5; // 5 corresponds to GPIO5
然后，在setup（）中，添加了以下几行以将两个GPIO分配给通道0。这意味着我们将在两个GPIO上获得在通道0上生成的相同信号。
ledcAttachPin(ledPin2, ledChannel);
ledcAttachPin(ledPin3, ledChannel);
测试项目
将程序上传到ESP32。确保选择了正确的板和COM端口。现在，看看您的电路：
所有GPIO都输出相同的PWM信号。因此，所有三个LED同时增加和减少亮度，从而产生同步效果。
总而言之，在本文中，您学习了如何将ESP32的LED PWM控制器与Arduino IDE配合使用来使LED变暗。通过为信号设置正确的属性，可以将学习到的概念用于PWM的其他输出控制。