【花雕学编程】Arduino动手做（232）--ESP32S3-CAM电位器LED灯

电位器和LED模块是电子项目中常见的组件
1、电位器的工作原理：
电位器是一种可变电阻器，通过旋转或滑动其控制杆，可以改变其电阻值。电位器通常有三个引脚：两个固定端和一个可变端。通过调整可变端的位置，可以改变电位器两端的电压分配，从而调节输出电压。
2、电位器的应用：
电位器广泛应用于音量控制、亮度调节、传感器校准等场合。在Arduino项目中，电位器常用于模拟输入，通过读取电位器的电压值来控制其他组件，如LED的亮度。
3、LED模块的工作原理：
LED（发光二极管）是一种能够将电能转换为光能的半导体器件。LED模块通常包含一个或多个LED灯珠，配有限流电阻或驱动电路，以确保LED在安全的电流范围内工作。
4、电位器控制LED亮度：
通过将电位器连接到Arduino的模拟输入引脚，可以读取电位器的电压值，并使用PWM（脉宽调制）信号控制LED的亮度。例如，使用analogRead函数读取电位器的值，然后使用analogWrite函数调整LED的亮度。
5、电位器与LED的电路连接：
电位器的两个固定端分别连接到电源和地，可变端连接到Arduino的模拟输入引脚。LED的正极连接到Arduino的PWM输出引脚，负极通过限流电阻连接到地。通过调整电位器，可以改变LED的亮度。

  【Arduino】168种传感器模块系列实验（资料代码+仿真编程+图形编程）
   实验二百三十二：ESP32-S3 WROOM N16R8 CAM开发板WiFi+蓝牙模块
   OV2640/5640摄像头模组
  {花雕动手做}项目之二十三：ESP32-S3 CAM使用电位器来控制LED的亮度串口输出状态

实验开源代码

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  {花雕动手做}项目之二十三：ESP32-S3 CAM使用电位器来控制LED的亮度串口输出状态
*/

#define PIN_ANALOG_IN   1 // 定义模拟输入引脚为1
#define PIN_LED         2 // 定义LED连接的引脚为2
#define CHAN            0  // 定义PWM通道
#define THRESHOLD       2048 // 设置点亮LED的阈值

void setup() {
  Serial.begin(115200); // 初始化串口通信，波特率为115200
  Serial.println("系统初始化完成！");
  ledcAttachChannel(PIN_LED, 1000, 12, CHAN); // 将LED引脚连接到PWM通道
}

void loop() {
  int adcVal = analogRead(PIN_ANALOG_IN); // 读取ADC值
  double voltage = adcVal / 4095.0 * 3.3; // 将ADC值转换为电压值
  int pwmVal = map(adcVal, 0, 4095, 0, 4095); // 将ADC值映射到PWM值
  ledcWrite(PIN_LED, pwmVal); // 设置PWM脉宽

  // 输出详细信息到串口
  Serial.printf("ADC值: %d, 电压: %.2fV, PWM值: %d, LED状态: %s\r\n", 
                adcVal, voltage, pwmVal, (pwmVal > 0) ? "点亮" : "熄灭");

  delay(1000); // 延迟1秒
}
复制代码

代码解读：

1、定义常量：

#define PIN_ANALOG_IN   1 // 定义模拟输入引脚为1

#define PIN_LED         14 // 定义LED连接的引脚为14

#define CHAN            0  // 定义PWM通道

#define THRESHOLD       2048 // 设置点亮LED的阈值
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这里定义了模拟输入引脚、LED连接引脚、PWM通道和点亮LED的阈值。PIN_ANALOG_IN表示电位器连接的模拟输入引脚，PIN_LED表示LED连接的GPIO引脚，CHAN表示使用的PWM通道，THRESHOLD表示点亮LED的ADC值阈值。

2、初始化设置：

void setup() {

  Serial.begin(115200); // 初始化串口通信，波特率为115200

  Serial.println("系统初始化完成！");

  ledcAttachChannel(PIN_LED, 1000, 12, CHAN); // 将LED引脚连接到PWM通道

}
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在setup函数中，初始化串口通信并打印初始化完成信息。使用ledcAttachChannel函数将LED引脚连接到PWM通道，设置PWM频率为1000Hz，分辨率为12位。

3、主循环：

void loop() {

  int adcVal = analogRead(PIN_ANALOG_IN); // 读取ADC值

  double voltage = adcVal / 4095.0 * 3.3; // 将ADC值转换为电压值

  int pwmVal = map(adcVal, 0, 4095, 0, 4095); // 将ADC值映射到PWM值

  ledcWrite(PIN_LED, pwmVal); // 设置PWM脉宽
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在loop函数中，首先读取电位器的ADC值，并将其转换为电压值。然后使用map函数将ADC值映射到PWM值，动态调整LED的亮度。最后，使用ledcWrite函数设置PWM脉宽。

4、串口输出：

  // 输出详细信息到串口

  Serial.printf("ADC值: %d, 电压: %.2fV, PWM值: %d, LED状态: %s\r\n", 

                adcVal, voltage, pwmVal, (pwmVal > 0) ? "点亮" : "熄灭");

  delay(1000); // 延迟1秒

}
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在loop函数中，通过串口输出当前的ADC值、转换后的电压值、PWM值以及LED的状态。使用Serial.printf函数格式化输出信息，便于调试和监控。

5、延迟：

delay(1000); // 延迟1秒
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在loop函数的最后，添加了1秒的延迟，以便更清晰地观察串口输出的变化。这使得每秒钟输出一次实时的电位器状态和LED状态。

这个代码实现了一个简单的电位器控制LED亮度的功能，并通过串口输出实时的状态信息。

实验串口返回情况

实验场景图