Arduino for ESP32 ------PWM的使用

说明

在ESP32里产生PWM有个叫LED PWM控制器的东西,它有16个通道,每个通道都能使用代码来配置

使用步骤

  1. 首先选择一个通道(0-15)
  2. 设置PWM的频率
  3. 设置占空比的分辨率,例如8位或者16位
  4. 将该通道绑定到具体的GPIO上 语句:ledcAttachPin(GPIO, channel)
  5. 设置通道号和占空比实现PWM 语句:ledcWrite(channel, dutycycle)

示例

使用PWM控制LED的亮度(呼吸灯效果),效果图片就不放上去了

#include <Arduino.h>


const int ledPin = 16;  // 连接LED的GPIO 16


const int freq = 5000; // 设置PWM的频率
const int ledChannel = 0; // 设置PWM的通道
const int resolution = 8; // 设置PWM 占空比的分辨率 最大占空比为 2^8 = 256
 
void setup(){
  // PWM初始化
  ledcSetup(ledChannel, freq, resolution);
  
  // 绑定PWM通道到GPIO16上
  ledcAttachPin(ledPin, ledChannel);
}
 
void loop(){
  // LED渐亮
  for(int dutyCycle = 0; dutyCycle <= 255; dutyCycle++){   
    // 改变PWM的占空比
    ledcWrite(ledChannel, dutyCycle);
    delay(15);
  }

  // LED渐灭
  for(int dutyCycle = 255; dutyCycle >= 0; dutyCycle--){
    // 改变PWM的占空比
    ledcWrite(ledChannel, dutyCycle);   
    delay(15);
  }
}

绑定多个GPIO

我们还可以使用一个PWM通道绑定多个GPIO

#include <Arduino.h>
const int ledPin1 = 16;  // 连接LED1的GPIO 16
const int ledPin2 = 17;  // 连接LED2的GPIO 17
const int ledPin3 = 18;  // 连接LED1的GPIO 18
const int freq = 5000; // 设置PWM的频率
const int ledChannel = 0; // 设置PWM的通道
const int resolution = 8; // 设置PWM 占空比的分辨率 最大占空比为 2^8 = 256
 
void setup(){
  // PWM初始化
  ledcSetup(ledChannel, freq, resolution);
  
  // 绑定PWM通道到GPIO16,17,18上
  ledcAttachPin(ledPin1, ledChannel);
  ledcAttachPin(ledPin2, ledChannel);
  ledcAttachPin(ledPin3, ledChannel);
}
 
void loop(){
  // LED渐亮
  for(int dutyCycle = 0; dutyCycle <= 255; dutyCycle++){   
    // 改变PWM的占空比,GPIO16,17,18产生相同的PWM信号
    ledcWrite(ledChannel, dutyCycle);
    delay(15);
  }
  // LED渐灭
  for(int dutyCycle = 255; dutyCycle >= 0; dutyCycle--){
    // 改变PWM的占空比
    ledcWrite(ledChannel, dutyCycle);   
    delay(15);
  }
}

注意

GPIO34、35、36、39不能使用PWM

Arduino ESP32-C3板(ESP32-C3 DevKitM)有多个硬件定时器,可以用来生成精确定时的信号,例如PWM信号、定时采样等。在这里,我们将介绍如何在Arduino ESP32-C3板上使用硬件定时器来生成PWM信号。 步骤1:引入头文件 首先,需要在Arduino IDE中引入ESP32-C3的头文件,其中包含了定时器相关的函数和常量。 #include <esp32-hal-timer.h> 步骤2:配置定时器 在Arduino ESP32-C3板上,有四个硬件定时器可供使用,分别为TIMER0、TIMER1、TIMER2和TIMER3。在使用定时器之前,需要先进行配置。以下是一个示例代码段,用于配置TIMER0。 void initTimer0() { // 配置TIMER0为PWM模式 timerAttach(TIMER0, 0, true); timerSetMode(TIMER0, TIMER_PWM_MODE, 1); timerSetFrequency(TIMER0, 1000); timerSetDuty(TIMER0, 0, 50); // 开始TIMER0 timerAlarmEnable(TIMER0); } 在上述代码中,我们首先使用timerAttach()函数将TIMER0与GPIO0引脚绑定,然后使用timerSetMode()函数将其设置为PWM模式。接下来,使用timerSetFrequency()函数设置PWM频率为1000Hz,然后使用timerSetDuty()函数设置PWM占空比为50%。最后,使用timerAlarmEnable()函数启动TIMER0。 步骤3:控制PWM输出 完成定时器的配置后,可以使用timerWrite()函数来控制PWM输出。以下是一个示例代码段,用于控制TIMER0输出PWM信号。 void loop() { for (int i = 0; i <= 100; i++) { timerWrite(TIMER0, i); delay(10); } } 在上述代码中,我们使用一个for循环来逐步增加PWM占空比,从0到100。每次循环使用timerWrite()函数来设置PWM占空比,然后使用delay()函数延时10毫秒。 总结 在Arduino ESP32-C3板上使用硬件定时器可以生成精确的PWM信号,用于控制各种设备和传感器。在使用定时器时,需要注意配置定时器的模式、频率和占空比。同时,也需要注意控制PWM输出的时序,以保证信号的稳定性和准确性。
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