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03-ESP32开发-ESP-IDF+VSCode-RGB-LED灯

2021-10-081.2万
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本文介绍了如何使用ESP32-WROVER-E模块和VSCode ESP插件，通过ESP-IDF SDK实现RGB LED灯光效果。首先，详细说明了硬件连接方式，包括RGB LED的三个控制引脚分别连接ESP32开发板的12、14、27号引脚。接着，提供了完整的代码示例，展示了如何通过ledc_set_duty_and_update()和ledc_set_fade_time_and_start()函数实现红绿蓝闪烁、呼吸灯效果以及黄色亮度变化。最后，通过波形图展示了不同占空比下的PWM波形。
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：
03-ESP32开发-ESP-IDF+VSCode-RGB-LED灯图1
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：
  1. #include "driver/ledc.h"

  2. #include "freertos/FreeRTOS.h"

  3. #include "freertos/task.h"

  4. 

  5. #define LED_RED_CH      LEDC_CHANNEL_0

  6. #define LED_GREEN_CH    LEDC_CHANNEL_1

  7. #define LED_BLUE_CH     LEDC_CHANNEL_2

  8. 

  9. #define LED_RED_PIN     27

  10. #define LED_GREEN_PIN   14

  11. #define LED_BLUE_PIN    12

  12. 

  13. void ledc_init()

  14. {

  15. 

  16.     ledc_timer_config_t ledc_timer = {

  17.         .speed_mode = LEDC_LOW_SPEED_MODE,

  18.         .timer_num = LEDC_TIMER_0,

  19.         .duty_resolution = LEDC_TIMER_13_BIT,

  20.         .freq_hz = 5000,

  21.         .clk_cfg = LEDC_AUTO_CLK

  22.     };

  23. 

  24.     ESP_ERROR_CHECK(ledc_timer_config(&ledc_timer));

  25. 

  26.     ledc_channel_config_t ledc_red_chan = {

  27.         .speed_mode = LEDC_LOW_SPEED_MODE,

  28.         .channel = LED_RED_CH,

  29.         .timer_sel = LEDC_TIMER_0,

  30.         .intr_type = LEDC_INTR_DISABLE,

  31.         .gpio_num = LED_RED_PIN,

  32.         .duty = 0,

  33.         .hpoint = 0

  34.     };

  35.     ESP_ERROR_CHECK(ledc_channel_config(&ledc_red_chan));

  36. 

  37.     ledc_channel_config_t ledc_green_chan = {

  38.         .speed_mode = LEDC_LOW_SPEED_MODE,

  39.         .channel = LED_GREEN_CH,

  40.         .timer_sel = LEDC_TIMER_0,

  41.         .intr_type = LEDC_INTR_DISABLE,

  42.         .gpio_num = LED_GREEN_PIN,

  43.         .duty = 0,

  44.         .hpoint = 0

  45.     };

  46.     ESP_ERROR_CHECK(ledc_channel_config(&ledc_green_chan));

  47. 

  48.     ledc_channel_config_t ledc_blue_chan = {

  49.         .speed_mode = LEDC_LOW_SPEED_MODE,

  50.         .channel = LED_BLUE_CH,

  51.         .timer_sel = LEDC_TIMER_0,

  52.         .intr_type = LEDC_INTR_DISABLE,

  53.         .gpio_num = LED_BLUE_PIN,

  54.         .duty = 0,

  55.         .hpoint = 0

  56.     };

  57.     ESP_ERROR_CHECK(ledc_channel_config(&ledc_blue_chan));

  58. 

  59.     ledc_fade_func_install(0);

  60. }

  61. 

  62. void app_main(void)

  63. {

  64. 

  65.     ledc_init();

  66. 

  67.     while(1){

  68. 

  69.         //blink red

  70.         for(int i=0; i<3; i++){

  71.             ledc_set_duty_and_update(LEDC_LOW_SPEED_MODE,LED_RED_CH,8191,0);

  72.             vTaskDelay(400/portTICK_PERIOD_MS);

  73.             ledc_set_duty_and_update(LEDC_LOW_SPEED_MODE,LED_RED_CH,0,0);

  74.             vTaskDelay(400/portTICK_PERIOD_MS);

  75.         }

  76. 

  77.         //blink green

  78.         for(int i=0; i<3; i++){

  79.             ledc_set_duty_and_update(LEDC_LOW_SPEED_MODE,LED_GREEN_CH,8191,0);

  80.             vTaskDelay(400/portTICK_PERIOD_MS);

  81.             ledc_set_duty_and_update(LEDC_LOW_SPEED_MODE,LED_GREEN_CH,0,0);

  82.             vTaskDelay(400/portTICK_PERIOD_MS);

  83.         }

  84. 

  85.         //blink blue

  86.         for(int i=0; i<3; i++){

  87.             ledc_set_duty_and_update(LEDC_LOW_SPEED_MODE,LED_BLUE_CH,8191,0);

  88.             vTaskDelay(400/portTICK_PERIOD_MS);

  89.             ledc_set_duty_and_update(LEDC_LOW_SPEED_MODE,LED_BLUE_CH,0,0);

  90.             vTaskDelay(400/portTICK_PERIOD_MS);

  91.         }

  92. 

  93.         //fade

  94.         ledc_set_fade_time_and_start(LEDC_LOW_SPEED_MODE,LED_RED_CH,8191,3000,LEDC_FADE_WAIT_DONE);

  95.         ledc_set_fade_time_and_start(LEDC_LOW_SPEED_MODE,LED_RED_CH,0,3000,LEDC_FADE_WAIT_DONE);

  96. 

  97.         ledc_set_fade_time_and_start(LEDC_LOW_SPEED_MODE,LED_GREEN_CH,8191,3000,LEDC_FADE_WAIT_DONE);

  98.         ledc_set_fade_time_and_start(LEDC_LOW_SPEED_MODE,LED_GREEN_CH,0,3000,LEDC_FADE_WAIT_DONE);

  99. 

  100.         ledc_set_fade_time_and_start(LEDC_LOW_SPEED_MODE,LED_BLUE_CH,8191,3000,LEDC_FADE_WAIT_DONE);

  101.         ledc_set_fade_time_and_start(LEDC_LOW_SPEED_MODE,LED_BLUE_CH,0,3000,LEDC_FADE_WAIT_DONE);

  102. 

  103.         //yello color

  104.         ledc_set_duty_and_update(LEDC_LOW_SPEED_MODE,LED_RED_CH,8191,0);

  105.         ledc_set_duty_and_update(LEDC_LOW_SPEED_MODE,LED_GREEN_CH,8191,0);

  106.         ledc_set_duty_and_update(LEDC_LOW_SPEED_MODE,LED_BLUE_CH,0,0);

  107.         vTaskDelay(2000/portTICK_PERIOD_MS);

  108. 

  109.         ledc_set_duty_and_update(LEDC_LOW_SPEED_MODE,LED_RED_CH,4095,0);

  110.         ledc_set_duty_and_update(LEDC_LOW_SPEED_MODE,LED_GREEN_CH,4095,0);

  111.         ledc_set_duty_and_update(LEDC_LOW_SPEED_MODE,LED_BLUE_CH,0,0);

  112.         vTaskDelay(2000/portTICK_PERIOD_MS);

  113. 

  114.         ledc_set_duty_and_update(LEDC_LOW_SPEED_MODE,LED_RED_CH,100,0);

  115.         ledc_set_duty_and_update(LEDC_LOW_SPEED_MODE,LED_GREEN_CH,100,0);

  116.         ledc_set_duty_and_update(LEDC_LOW_SPEED_MODE,LED_BLUE_CH,0,0);

  117.         vTaskDelay(2000/portTICK_PERIOD_MS);

  118. 

  119.         //close

  120.         ledc_stop(LEDC_LOW_SPEED_MODE,LED_RED_CH,0);

  121.         ledc_stop(LEDC_LOW_SPEED_MODE,LED_GREEN_CH,0);

  122.         ledc_stop(LEDC_LOW_SPEED_MODE,LED_BLUE_CH,0);

  123.         vTaskDelay(1000/portTICK_PERIOD_MS);

  124. 

  125.     }

  126. }
复制代码

（3）说明：
  • ledc 控制器操作按照如下配置：
    03-ESP32开发-ESP-IDF+VSCode-RGB-LED灯图2

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：
    03-ESP32开发-ESP-IDF+VSCode-RGB-LED灯图3
  • 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：
    03-ESP32开发-ESP-IDF+VSCode-RGB-LED灯图4
  • 视频教程：


ESP32, ESP-IDF, MakerInChina, VSCode, 物联网

创作许可协议

本项目采用 None(不开放任何权利，保留所有权利) 进行许可。

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评论(3)
DFSyNpOpqcN
DFSyNpOpqcN
作者
视频教程：https://www.bilibili.com/video/BV1Gr4y1275i/
刁雷
刁雷
视频教程有链接么
刁雷
刁雷
希望能有更多的esp32的教程
刁雷
刁雷回复DFSyNpOpqcN
已收藏 看来感兴趣的人不是很多
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作者
回复刁雷
先来一篇试试水，看有没有人看，MakerInChina.cn 一直都有更新的，需要的可以关注下。
- 没有更多了 -
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