【ESP32】第十二篇：使用可變電阻調控 LED 燈光明暗 ADC 類比輸入與 PWM 調光實作

2026-10-01
發佈由管理員

28 3 月

一、實驗說明：讓 ESP32 讀取連續變化的電訊號！

在先前的專題中，我們多半是透過微控制器處理按鍵或開關的「數位訊號」（只有 0 與 1 的高低電位變化）。但在現實生活與物聯網應用中，有許多數據是連續變化的「類比訊號」（例如：燈光明暗、音量大小、溫度高低或旋鈕角度）。

本實驗我們將使用創客專案中最常見的可變電阻（電位器 Potentiometer），帶大家搞懂如何利用 ESP32 的 ADC（類比數位轉換器） 讀取連續電壓變化，並搭配 <analogWrite.h> 程式庫 實現 LED 燈光的滑順調光控制！

二、實驗材料準備清單

本篇實作可變電阻調光專案所需的硬體元件如下：

ESP32 開發板
麵包板 (Breadboard)
可變電阻（電位器，建議使用 10kΩ)
LED 發光二極體
220Ω 限流電阻
杜邦跳線若干
USB 傳輸線

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▼注意：假如使用下列程式碼發生編譯錯誤，則表示您目前安裝的ESP32函式庫較為新版，請務必將「#include <analogWrite.h>」這一行移除並重新編譯，則可編譯成功並正常運行。

三、實作實驗程式碼：讀取旋鈕與調控 LED 明暗

請將以下程式碼複製到 Arduino IDE 中並上傳至 ESP32 開發板：

1. 範例程式碼

#include <analogWrite.h> 
int potpin=36;                  // 可變電阻訊號線接在 ESP32 GPIO36 (VP / ADC1_CHANNEL_0)
int ledpin=15;                  // LED 燈接在 ESP32 GPIO15
int val=0;                      // 儲存可變電阻讀取值的變數
void setup()
{
  pinMode(ledpin,OUTPUT);       // 設定 GPIO15 為輸出模式
  Serial.begin(9600);           // 初始化 Serial 序列埠監控視窗，鮑率設定為 9600
}
void loop()
{
  val=analogRead(potpin);       // 讀取可變電阻的類比數值 (範圍 0 ~ 4095)
  Serial.println(val);          // 將讀取到的數值印在序列埠監控視窗
  analogWrite(ledpin,val/16);   // 將數值除以 16 換算為 0~255，輸出 PWM 控制 LED 亮度
  delay(10);                    // 延遲 10 毫秒維持系統讀取穩定度
}

2. 燒錄與操作測試

點擊 Arduino IDE 的 「上傳 (Upload)」 按鈕。
開啟 「序列埠監控視窗 (Serial Monitor)」（鮑率設為 9600）。
順時針或逆時針旋轉可變電阻，監控視窗將顯示 0~4095 的數值變化，同時 LED 燈會隨著旋轉滑順變亮或變暗！

四、初學者常見卡關問題與排錯指南（Troubleshooting）

1. 旋轉旋鈕時，序列埠監控視窗數字會變，但 LED 燈完全不亮？

LED 極性接反： LED 長腳為正極，必須連接至 GPIO15（透過限流電阻）；短腳為負極，必須接在 GND。
杜邦線接觸不良： 請確認麵包板上的杜邦線是否有確實插緊在 GPIO15 腳位上。

2. 旋轉可變電阻時，數值跳動劇烈或完全無法降到 0？

電源端接錯： 請確認可變電阻兩端腳位是否分別插在 5V 與 GND。
避免使用 ADC2 腳位： 本範例選用的 GPIO 36 (ADC1) 非常穩定。若改用 ADC2 腳位（如 GPIO 2, 4, 12 等），當 ESP32 開啟 Wi-Fi 功能時會導致類比讀取受干擾或失效。