使用ESP-IDF开发方式控制RGB LED灯。
目录

1、准备工作1.1、硬件模块

  • ESP32-WROVER-E
  • LED
1.2、软件

  • VSCode ESP开发插件
  • ESP-IDF SDK
1.3、连线
RGB LED的三个控制引脚分别连接ESP32开发板的12、14、27号引脚,简图如下:
image-20210924210712312.png
2、代码2.1、目标
本次要实现如下LED灯光效果:红绿蓝分别闪烁三次->红色呼吸灯->绿色呼吸灯->蓝色呼吸灯->黄色显示最亮、一半亮、最弱亮度。
2.2、步骤
(1)在VSCode中,使用ESP32插件新建项目rgbLED;
(2)在主程序文件中添加如下代码:
#include "driver/ledc.h"
  • #include "freertos/FreeRTOS.h"
  • #include "freertos/task.h"
  • #define LED_RED_CH      LEDC_CHANNEL_0
  • #define LED_GREEN_CH    LEDC_CHANNEL_1
  • #define LED_BLUE_CH     LEDC_CHANNEL_2
  • #define LED_RED_PIN     27
  • #define LED_GREEN_PIN   14
  • #define LED_BLUE_PIN    12
  • void ledc_init()
  • {
  •     ledc_timer_config_t ledc_timer = {
  •         .speed_mode = LEDC_LOW_SPEED_MODE,
  •         .timer_num = LEDC_TIMER_0,
  •         .duty_resolution = LEDC_TIMER_13_BIT,
  •         .freq_hz = 5000,
  •         .clk_cfg = LEDC_AUTO_CLK
  •     };
  •     ESP_ERROR_CHECK(ledc_timer_config(&ledc_timer));
  •     ledc_channel_config_t ledc_red_chan = {
  •         .speed_mode = LEDC_LOW_SPEED_MODE,
  •         .channel = LED_RED_CH,
  •         .timer_sel = LEDC_TIMER_0,
  •         .intr_type = LEDC_INTR_DISABLE,
  •         .gpio_num = LED_RED_PIN,
  •         .duty = 0,
  •         .hpoint = 0
  •     };
  •     ESP_ERROR_CHECK(ledc_channel_config(&ledc_red_chan));
  •     ledc_channel_config_t ledc_green_chan = {
  •         .speed_mode = LEDC_LOW_SPEED_MODE,
  •         .channel = LED_GREEN_CH,
  •         .timer_sel = LEDC_TIMER_0,
  •         .intr_type = LEDC_INTR_DISABLE,
  •         .gpio_num = LED_GREEN_PIN,
  •         .duty = 0,
  •         .hpoint = 0
  •     };
  •     ESP_ERROR_CHECK(ledc_channel_config(&ledc_green_chan));
  •     ledc_channel_config_t ledc_blue_chan = {
  •         .speed_mode = LEDC_LOW_SPEED_MODE,
  •         .channel = LED_BLUE_CH,
  •         .timer_sel = LEDC_TIMER_0,
  •         .intr_type = LEDC_INTR_DISABLE,
  •         .gpio_num = LED_BLUE_PIN,
  •         .duty = 0,
  •         .hpoint = 0
  •     };
  •     ESP_ERROR_CHECK(ledc_channel_config(&ledc_blue_chan));
  •     ledc_fade_func_install(0);
  • }
  • void app_main(void)
  • {
  •     ledc_init();
  •     while(1){
  •         //blink red
  •         for(int i=0; i<3; i++){
  •             ledc_set_duty_and_update(LEDC_LOW_SPEED_MODE,LED_RED_CH,8191,0);
  •             vTaskDelay(400/portTICK_PERIOD_MS);
  •             ledc_set_duty_and_update(LEDC_LOW_SPEED_MODE,LED_RED_CH,0,0);
  •             vTaskDelay(400/portTICK_PERIOD_MS);
  •         }
  •         //blink green
  •         for(int i=0; i<3; i++){
  •             ledc_set_duty_and_update(LEDC_LOW_SPEED_MODE,LED_GREEN_CH,8191,0);
  •             vTaskDelay(400/portTICK_PERIOD_MS);
  •             ledc_set_duty_and_update(LEDC_LOW_SPEED_MODE,LED_GREEN_CH,0,0);
  •             vTaskDelay(400/portTICK_PERIOD_MS);
  •         }
  •         //blink blue
  •         for(int i=0; i<3; i++){
  •             ledc_set_duty_and_update(LEDC_LOW_SPEED_MODE,LED_BLUE_CH,8191,0);
  •             vTaskDelay(400/portTICK_PERIOD_MS);
  •             ledc_set_duty_and_update(LEDC_LOW_SPEED_MODE,LED_BLUE_CH,0,0);
  •             vTaskDelay(400/portTICK_PERIOD_MS);
  •         }
  •         //fade
  •         ledc_set_fade_time_and_start(LEDC_LOW_SPEED_MODE,LED_RED_CH,8191,3000,LEDC_FADE_WAIT_DONE);
  •         ledc_set_fade_time_and_start(LEDC_LOW_SPEED_MODE,LED_RED_CH,0,3000,LEDC_FADE_WAIT_DONE);
  •         ledc_set_fade_time_and_start(LEDC_LOW_SPEED_MODE,LED_GREEN_CH,8191,3000,LEDC_FADE_WAIT_DONE);
  •         ledc_set_fade_time_and_start(LEDC_LOW_SPEED_MODE,LED_GREEN_CH,0,3000,LEDC_FADE_WAIT_DONE);
  •         ledc_set_fade_time_and_start(LEDC_LOW_SPEED_MODE,LED_BLUE_CH,8191,3000,LEDC_FADE_WAIT_DONE);
  •         ledc_set_fade_time_and_start(LEDC_LOW_SPEED_MODE,LED_BLUE_CH,0,3000,LEDC_FADE_WAIT_DONE);
  •         //yello color
  •         ledc_set_duty_and_update(LEDC_LOW_SPEED_MODE,LED_RED_CH,8191,0);
  •         ledc_set_duty_and_update(LEDC_LOW_SPEED_MODE,LED_GREEN_CH,8191,0);
  •         ledc_set_duty_and_update(LEDC_LOW_SPEED_MODE,LED_BLUE_CH,0,0);
  •         vTaskDelay(2000/portTICK_PERIOD_MS);
  •         ledc_set_duty_and_update(LEDC_LOW_SPEED_MODE,LED_RED_CH,4095,0);
  •         ledc_set_duty_and_update(LEDC_LOW_SPEED_MODE,LED_GREEN_CH,4095,0);
  •         ledc_set_duty_and_update(LEDC_LOW_SPEED_MODE,LED_BLUE_CH,0,0);
  •         vTaskDelay(2000/portTICK_PERIOD_MS);
  •         ledc_set_duty_and_update(LEDC_LOW_SPEED_MODE,LED_RED_CH,100,0);
  •         ledc_set_duty_and_update(LEDC_LOW_SPEED_MODE,LED_GREEN_CH,100,0);
  •         ledc_set_duty_and_update(LEDC_LOW_SPEED_MODE,LED_BLUE_CH,0,0);
  •         vTaskDelay(2000/portTICK_PERIOD_MS);
  •         //close
  •         ledc_stop(LEDC_LOW_SPEED_MODE,LED_RED_CH,0);
  •         ledc_stop(LEDC_LOW_SPEED_MODE,LED_GREEN_CH,0);
  •         ledc_stop(LEDC_LOW_SPEED_MODE,LED_BLUE_CH,0);
  •         vTaskDelay(1000/portTICK_PERIOD_MS);
  •     }
  • }
  • 复制代码
    (3)说明:

    • ledc 控制器操作按照如下配置:
      ledc-api-settings.jpg

    其配置流程为:
    :one: 先使用 ledc_timer_config() 配置定时器,设置PWM频率和占空比分辨率;
    :two: 再使用ledc_channel_config() 配置通道,将要控制的LED引脚与定时器配置的PWM相关联;
    :three: 然后使用ledc_set_duty() 直接设置PWM占空比,或者ledc_set_fade_with_time逐渐改变占空比,以控制LED的亮度;
    3、测试3.1、编译和烧录
    将硬件连接好,并在VSCode中,使用命令:
    idf.py build flash -p COM6
    进行编译并通过串口COM6烧写。
    3.2、查看效果
    可以看到LED按照预期的效果显示。
    3.3、波形效果

    • ledc_set_duty_and_update(LEDC_LOW_SPEED_MODE,LED_RED_CH,4095,0); 该函数设置占空比4095,而分辨率设置为13位,因此占空比为50%,其波形图如下:
      image-20210925133531531.png

    • ledc_set_fade_time_and_start();该函数设置占空比逐渐增加,从0到100%,其效果如下:
      image-20210925134940213.png

    • 视频教程: