ESP32C3 LEDC_PWM

1|0LEDC_PWM

LED 控制器 (LEDC) 主要用于控制 LED，也可产生 PWM 信号用于其他设备的控制,ESP32C3有 6 路通道。设置 LEDC 通道分三步完成。与 ESP32 不同，ESP32-C3 仅支持设置通道为低速模式。

定时器配置指定 PWM 信号的频率和占空比分辨率。
通道配置绑定定时器和输出 PWM 信号的 GPIO。
改变 PWM 信号输出 PWM 信号来驱动 LED。可通过软件控制或使用硬件渐变功能来改变 LED 的亮度。另一个可选步骤是可以在渐变终端设置一个中断。

1|11、定时器配置

设置定时器，可调用函数 ledc_timer_config()，配置参数的数据结构 ledc_timer_config_t 传递给该函数：
速度模式（值必须为 LEDC_LOW_SPEED_MODE）
定时器索引 ledc_timer_t
PWM 信号频率（Hz）
PWM 占空比分辨率
时钟源 ledc_clk_cfg_t
PWM 频率越高，占空比分辨率越低，反之亦然。

官方文档
https://docs.espressif.com/projects/esp-idf/zh_CN/v5.0.1/esp32c3/api-reference/peripherals/ledc.html

ESP32-C3 LEDC 时钟源特性

APB_CLK--------80 MHz
RC_FAST_CLK---20 MHz
XTAL_CLK-------40 MHz

如果 ESP32-C3 的定时器选用了RTCxM_CLK作为其时钟源，驱动会通过内部校准来得知这个时钟源的实际频率。这样确保了输出PWM信号频率的精准性。
ESP32-C3 的所有定时器共用一个时钟源。因此 ESP32-C3 不支持给不同的定时器配置不同的时钟源。

1|22、通道配置

定时器设置好后，配置所需的通道（ledc_channel_t 之一）。配置通道需调用函数 ledc_channel_config()。
通道的配置与定时器设置类似，需向通道配置函数传递包括通道配置参数的结构体 ledc_channel_config_t 。
此时，通道会按照 ledc_channel_config_t 的配置开始运作，并在选定的 GPIO 上生成由定时器设置指定的频率和占空比的 PWM 信号。在通道运作过程中，可以随时通过调用函数 ledc_stop() 将其暂停。

1|33、改变 PWM 信号

通道开始运行、生成具有恒定占空比和频率的 PWM 信号之后，有几种方式可以改变该信号。驱动 LED 时，主要通过改变占空比来变化光线亮度。
在 ESP32-C3 的 LED PWM 控制器中，所有的定时器和通道都只支持低速模式。

1|0（1）使用软件改变 PWM 占空比

调用函数 ledc_set_duty() 可以设置新的占空比。之后，调用函数 ledc_update_duty() 使新配置生效。要查看当前设置的占空比，可使用 get 函数 ledc_get_duty()。
另外一种设置占空比和其他通道参数的方式是调用通道配置一节提到的函数 ledc_channel_config()。
传递给函数的占空比数值范围取决于选定的 duty_resolution，应为 0 至 (2 ** duty_resolution) - 1。例如，如选定的占空比分辨率为 10，则占空比的数值范围为 0 至 1023。此时分辨率为 ~0.1%。

1|0（2）使用硬件改变 PWM 占空比

LED PWM 控制器硬件可逐渐改变占空比的数值,使用函数 ledc_fade_func_install() 使能渐变，之后用下列可用渐变函数之一配置：

ledc_set_fade_with_time() 在有限的时间内设置LEDC淡入淡出功能
ledc_set_fade_with_step() 设置LEDC淡入淡出功能
ledc_set_fade() 设置LEDC梯度，函数调用ledc_update_duty函数后，函数即可生效。

最后需要调用 ledc_fade_start() 开启渐变,中止一个正在运行中的渐变需要调用函数 ledc_fade_stop()。（此外，在使能渐变后，每个通道都可以额外通过调用 ledc_cb_register() 注册一个回调函数用以获得渐变完成的事件通知。回调函数的原型被定义在 ledc_cb_t。每个回调函数都应当返回一个布尔值给驱动的中断处理函数，用以表示是否有高优先级任务被其唤醒。由于驱动的中断处理函数被放在了 IRAM 中，回调函数和其调用的函数也需要被放在 IRAM 中。 ledc_cb_register() 会检查回调函数及函数上下文的指针地址是否在正确的存储区域。
如不需要渐变和渐变中断，可用函数 ledc_fade_func_uninstall() 关闭。）

1|0（3）改变 PWM 频率

LED PWM 控制器 API 有多种方式即时改变 PWM 频率：调用函数 ledc_set_freq() 设置频率。 ledc_get_freq() 查看当前频率。调用函数 ledc_bind_channel_timer() 将其他定时器绑定到该通道来改变频率和占空比分辨率。
通过调用函数 ledc_channel_config() 改变通道的定时器。

1|44、程序实现

#include <stdio.h>
#include "sdkconfig.h"
#include "freertos/FreeRTOS.h"
#include "freertos/task.h"
#include "esp_log.h"
#include "driver/gpio.h"
#include "led_strip.h"
#include "driver/ledc.h"
#include "esp_timer.h"
#include "esp_err.h"


/*函数声明*/
void Led_gpio_init(void);
static void ledc_init(void);
void Breath_Blink(void);


/*
 * @brief LEDC PWM
 * 
 */
static void ledc_init(void)
{
   //LEDC PWM 定时器结构体配置 ledc_timer
    ledc_timer_config_t ledc_timer = {
    .speed_mode       = LEDC_LOW_SPEED_MODE, //定时器模式  低速
    .timer_num        = LEDC_TIMER_0,        //设置定时器源0（0-3）
    .duty_resolution  = LEDC_TIMER_13_BIT,   //将占空比分辨率设置为 13 位  (1-15)
    .freq_hz          = 1000,                //将pwm输出频率设置   1kHz
    .clk_cfg          = LEDC_AUTO_CLK        //配置LEDC时钟源，自动选择
    };
    ESP_ERROR_CHECK(ledc_timer_config(&ledc_timer));//配置LEDC定时器
    
    //LEDC PWM 通道结构体配置  ledc_channel
    ledc_channel_config_t ledc_channel = {    
        .speed_mode     = LEDC_LOW_SPEED_MODE,
        .channel        = LEDC_CHANNEL_0,    //通道0
        .timer_sel      = LEDC_TIMER_0,     
        .intr_type      = LEDC_INTR_DISABLE, //失能LEDC中断
        .gpio_num       = 12, //输出GPIO12
        .duty           = 0,  //将占空比设置为 0%
        .hpoint         = 0   //LEDC通道的hpoint，最大值为0xfffff
    };
    ESP_ERROR_CHECK(ledc_channel_config(&ledc_channel));
}

/*
 * @brief 呼吸效果 渐亮到渐灭
 * 
 */
void Breath_Blink(void)
{
    // 初始化淡入淡出服务
    ledc_fade_func_install(0);    // 注册LEDC服务，在调用前使用，参数是作为是否允许中断

    //参数：指定速度模式  LEDC通道  衰落的目标占空比 衰落的最长时间（ms）
    ledc_set_fade_with_time(LEDC_MODE,LEDC_CHANNEL, 8192,500);//在有限的时间内设置LEDC淡入功能
    //参数：指定速度模式  LEDC通道  淡入淡出功能
    ledc_fade_start(LEDC_MODE,LEDC_CHANNEL, LEDC_FADE_NO_WAIT);//开始LEDC衰落

    vTaskDelay(200);
  
    ledc_set_fade_with_time(LEDC_MODE,LEDC_CHANNEL, 0,500);
    ledc_fade_start(LEDC_MODE,LEDC_CHANNEL, LEDC_FADE_NO_WAIT);
}



int main()
{
  
  Led_gpio_init();
  ledc_init();

  while(1)
  {
    Breath_Blink();
    vTaskDelay(1);//延时10ms，一个时间片
  }
}

1|55、效果

视频：【ESP32C3 LEDC PWM呼吸灯-哔哩哔哩】 https://b23.tv/p3rfUdZ

__EOF__

本文作者：xiaohu
本文链接：https://www.cnblogs.com/xiaohuzaixue/p/17637565.html
关于博主：评论和私信会在第一时间回复。或者直接私信我。
版权声明：本博客所有文章除特别声明外，均采用 BY-NC-SA 许可协议。转载请注明出处！
声援博主：如果您觉得文章对您有帮助，可以点击文章右下角【推荐】一下。您的鼓励是博主的最大动力！