ESP8266-Arduino编程实例-PWM

PWM

本文将演示如何使用ESP8266 NodeMCU生成PWM信号，通过随时间改变占空比来调节 LED 亮度。

ESP8266 GPIO 可以设置为输出 0V 或 3.3V，但在0~3.3V之间不能输出任何电压。 尽管如此，可以使用脉宽调制 (PWM) 输出“假”中电平电压，从而产生不同级别的 LED 亮度的方式。

如果非常快速地在 HIGH 和 LOW 之间切换 LED 的电压，眼睛将无法跟上 LED 开关的速度； 只会看到亮度的一些渐变。

在这里插入图片描述

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这基本上就是 PWM 的工作原理——通过产生一个以非常高的频率在 HIGH 和 LOW 之间变化的输出。

占空比是 LED 设置为高电平的时间段的一部分。 下图说明了 PWM 的工作原理。

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50% 的占空比导致 50% 的 LED 亮度，0 占空比意味着 LED 完全关闭，100 占空比意味着 LED 完全开启。 更改占空比是产生不同亮度级别的方式。

关于PWM的更多介绍，请参考：

要在给定引脚上产生 PWM 信号，请使用以下函数：

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analogWrite(pin, value);

参数说明如下：

  • pin：PWM 可用于引脚 0 到 16
  • value：应该在 0 到 PWMRANGE 的范围内，默认为 255。 当值为 0 时，该引脚上的 PWM 被禁用。 值 255 对应于 100% 占空比

更改PWM范围如下：

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analogWriteRange(new_range);

默认情况下，ESP8266 PWM 频率为 1kHz。 可以通过以下方式更改 PWM 频率：

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analogWriteFreq(new_frequency);

有效的频率值为：100Hz到40000H

1、硬件准备

  • ESP8266 NodeMCU开发板一块
  • LED一个
  • 470欧姆电阻一个
  • 杜邦线若干
  • 数据线一条

2、软件准备

  • Arduino IDE或VSCode + PlatformIO

在前面的文章中，对如何搭建ESP8266开发环境做了详细的介绍，请参考：

ESP8266 NodeMCU的引脚介绍在前面的文章中做了详细的介绍，请参考：

3、硬件电路接线图

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LED引脚连接到D4(GPIO2)。

4、代码实现

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#include <Arduino.h>
const int ledPin = 2; // LED引脚

void setup() {
  
}

void loop() {
  // 增加LED亮度
  for(int dutyCycle = 0; dutyCycle < 255; dutyCycle++){   
    // 使用 PWM 改变 LED 亮度
    analogWrite(ledPin, dutyCycle);
    delay(1);
  }

  // 降低LED亮度
  for(int dutyCycle = 255; dutyCycle > 0; dutyCycle--){
    // 使用 PWM 改变 LED 亮度
    analogWrite(ledPin, dutyCycle);
    delay(1);
  }
}

5、代码解析

首先，定义LED引脚

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const int ledPin = 2; // LED引脚

接着，在loop函数中，改变通过设置PWM输出来改变LED亮度，使占空比从0-255，LED逐渐变亮。

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for(int dutyCycle = 0; dutyCycle < 255; dutyCycle++){ 
   // 使用 PWM 改变 LED 亮度
  analogWrite(ledPin, dutyCycle);
  delay(1);
}

最后，使PWM的占空比从255-0，LED亮度逐渐变暗。

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for(int dutyCycle = 255; dutyCycle > 0; dutyCycle--){
  // 使用 PWM 改变 LED 亮度
  analogWrite(ledPin, dutyCycle);
  delay(1);
}

文章来源: https://iotsmart.blog.csdn.net/article/details/126006835