【ESP32-C3-DevKitM-1】ESP32-C3的LED PWM

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2. LED PWM的评测

ESP32-C3内部有6路的LED PWM发生器，可以用来PWM输出，精度可达14位，输入时钟最高可达80MHZ，同时支持小数分频，占空比可独立调节，同时硬件上支持自动增或降占空比，方便LED RGB的开发。其他具体技术细节请参考数据手册和参考手册

按照之前的方法，新建一个工程，添加模板，如下图，然后编译运行

然后编译运行，利用Eclipse自带的串口助手查看，如下图，会输出一个5KHZ的方波，占空比约50%

 

先大致分析一下程序

1、首先先对定时器进行配置

其中duty_resolution = LEDC_TIMER_12_BIT是配置PWM分辨位数，ESP32-C3的PWM最高可以配置为14位，通俗的说分辨位数越高，可产生的PWM的占空比越细越多，比如14位就是把PWM的输入时钟源频率在数字上分成2^14份，这样可输出的占空比就越细，也就是分辨率。

.freq_hz = 10000是设置频率的，经过不断试错（主要是没仔细看），按我的理解，首先看下图，频率是由于定时器的时钟源LEDC_CLKx、时钟分频系数

LEDC_CLK_DIV_TIMERx 以及计数器的计数范围LEDC_TIMERx_DUTY_RES决定的，时钟源默认是选择80MHz，时钟分频系数包括10位的整数部分和8位的小数部分，范围为1-1024，计数范围就是2^duty_resolution,所以说当duty_resolution定下来以后,其实在duty_resolution这个分辨率下能输出的PWM频率是有一个固定范围的,如下面的表格（可能理解有错误，欢迎指正）

duty_resolution	可设置的最小频率(HZ)	可设置的最大频率(HZ)
LEDC_TIMER_1_BIT	39062.5	40,000,000
LEDC_TIMER_2_BIT	19531.25	20,000,000
LEDC_TIMER_3_BIT	9765.625	10,000,000
LEDC_TIMER_4_BIT	4882.8125	5,000,000
LEDC_TIMER_5_BIT	2441.40625	2,500,000
LEDC_TIMER_6_BIT	1220.703125	1,250,000
LEDC_TIMER_7_BIT	610.3515625	625,000
LEDC_TIMER_8_BIT	305.1757813	312500
LEDC_TIMER_9_BIT	152.5878906	156250
LEDC_TIMER_10_BIT	76.29394531	78125
LEDC_TIMER_11_BIT	38.14697266	39062.5
LEDC_TIMER_12_BIT	19.07348633	19531.25
LEDC_TIMER_13_BIT	9.536743164	9765.625
LEDC_TIMER_14_BIT	4.768371582	4882.8125

所以选择的频率和分辨率要搭配合理,不然是输不出来PWM波的

除了上面两个参数,我感觉剩余三个参数不是很重要。

 

 

 

2、再对具体通道和引脚进行配置

如下图，这个也好理解，.duty       = 0是占空比所对应计数值，计算公式为duty=(n/100)*2^duty_resolution,其中n为0-100。.flags.output_invert = 0是选择是否反转，最后将结构体通过ledc_channel_config写入

如果占空比是固定的，在这个结构体里就可以设置好，如果占空比要变化，调用以下函数比较方便。           

ledc_set_duty(ledc_channel.speed_mode, ledc_channel.channel,LEDC_TEST_DUTY);

ledc_update_duty(ledc_channel.speed_mode, ledc_channel.channel);

如果要实现硬件渐变占空比，首先要加上这句ledc_fade_func_install(0);

然后            

ledc_set_fade_with_time(ledc_channel[ch].speed_mode,ledc_channel[ch].channel, LEDC_TEST_DUTY, LEDC_TEST_FADE_TIME);

ledc_fade_start(ledc_channel[ch].speed_mode,ledc_channel[ch].channel, LEDC_FADE_NO_WAIT);

具体的可以参考例程，写的也蛮详细的。

最后放几张效果图，用逻辑分析仪观察

下图为4MHZ，50%，还是很轻松的

下图是5KHZ，占空比自动从0-50，再从50-0