實驗說明:
- 我們知道一個按鈕有兩種狀態：按下和釋放，LED會有開/關狀態，那麼我們要如何進入中間狀態呢？ 如何輸出一個中間狀態讓LED“半亮” 呢？ 這就是我們要學習的。米羅在本文將會介紹讓如何使用PWM訊號控制LED的亮度。
- 首先，PWM訊號最容易入門學習的就是呼吸燈，呼吸燈也就是LED逐漸由滅變亮，逐漸由亮變滅，就像“呼吸”一樣的滑順。 那麼，如何控制LED的亮度呢？ 本章節將完成一個PWM訊號調控呼吸燈。
材料:
- ESP32-E DevKit
- USB 傳輸線
- 直插LED
- 220Ω直插電阻
- 麵包板
- 麵包板跳線
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相關知識:
- PWM，Pulse-Width Modulation，是一種利用數位訊號控制類比電路的非常有效的方法。普通微處理器是不能直接輸出類比訊號，然而PWM技術使得實現這種轉換非常方便（數位到類比訊號的轉換）。
- PWM技術利用數位腳位發送一定頻率的方波，即輸出高電位和低電位，交替持續一段時間。每組高電位和低電位的總時間一般是固定的，稱為週期（注：週期是頻率的倒數）。輸出高電位的時間一般稱為“脈衝寬度”，佔空比是脈衝持續時間或脈衝寬度（PW）佔波形總週期（T）的百分比。
- 所以高電位輸出持續時間越長，佔空比越長，類比訊號中對應的電壓就會越高。下圖顯示了類比訊號電壓如何在 0V-3.3V（高電平為 3.3V）之間變化，對應脈衝寬度 0%-100%：
PWM 佔空比越長，輸出功率就越高。現在我們了解了這種關係，我們可以使用 PWM 來控制 LED 的亮度或直流馬達的速度等。
安裝 ESP32 AnalogWrite 程式庫
- 在 Arduino 整合環境功能表點選 草稿碼 / 匯入程式庫 / 管理程式庫。
- 在右上方搜尋框輸入「ESP32 AnalogWrite」，下方會列出所有符合條件的程式庫，不同程式庫使用的程式碼並不相同。此處點 選「ESP32 AnalogWrite」，該項目右下角會出現「安裝」鈕，按「安裝」鈕開始安裝。
▼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。
程式：
#include <analogWrite.h>
int ledpin=15; //ESP32 GPIO15
void setup() {
pinMode(ledpin,OUTPUT);
}
void loop() {
for (int i = 0; i < 255; i++) { //LED 從滅到亮
analogWrite(ledpin,i);
delay(10);
}
for (int i = 255; i > -1; i--) { //LED 從亮到滅
analogWrite(ledpin,i);
delay(10);
}
}
將程式碼下載到 ESP32，您會看到 LED 從滅到亮，再從亮到滅逐漸像呼吸一樣。
