测试第7课，补一补基本的PWM控制器的测试。说明一下，ESP32-C3没有MCPWM硬件，所以测试只有LEDPWM，如果想用ESP32-C3控制电机，可以考虑使用 RMT，后期有机会测试一下

前言

基本的 PWM 控制器测试。

测试使用的开发板：

自己画一块 ESP32-C3 的开发板（第一次使用立创 EDA）（PCB 到手）

https://xie.infoq.cn/article/30387388381a0d915b2494f91

测试使用的开发环境：

ESP32-C3 VScode 开发环境搭建（基于乐鑫官方 ESP-IDF——Windows 和 Ubuntu 双环境）

https://xie.infoq.cn/article/5b639e112cabba00cc1b8941a

基础篇系列相关博文：

ESP32-C3 入门教程 基础篇（一、ADC 采样）

https://xie.infoq.cn/article/78eff739dd2ed4971f445272a

ESP32-C3 入门教程 基础篇（二、GPIO 中断、按键驱动测试）

https://xie.infoq.cn/article/7d090d74fb0a9449986954810

ESP32-C3 入门教程 基础篇（三、UART 模块 — 与 Enocean 无线模块串口通信）

https://xie.infoq.cn/article/55d8a9cbd211b4d99b53935ee

ESP32-C3 入门教程 基础篇（四、I2C 总线 — 与 SHT21 温湿度传感器通讯）

https://xie.infoq.cn/article/75a22c7d3499c2d5428f726e8

ESP32-C3 入门教程 基础篇（五、RMT 应用 — 控制 SK6812 全彩 RGB 灯）

https://xie.infoq.cn/article/375c5cc5c6790b56117d0232e

ESP32-C3 入门教程 基础篇（六、TIMG 硬件定时器 与 软件定时器）

https://xie.infoq.cn/article/73df8f33be9917bfb833f40c4

1、LED PWM 控制器基础介绍

1.1 基本介绍

对于 ESP32-C3 通用定时器的介绍，乐鑫的官网的说明链接如下：

乐鑫官方ESP32-C3 LED PWM部分说明

ESP32­C3 技术参考手册 在第 26 章： LED PWM 控制器（LEDC）

PWM 的基础知识不过多介绍，用一张资料中的截图表示：

关于 PWM 的渐变，是通过改变Lpointn的值，开启了占空比渐变，Lpointn的值会在计数器溢出固定次数后（可配置）递增或递减（可配置），渐变值也可以配置：

1.2 使用步骤

老子样子，看一下 PWM 的使用步骤，根据示例代码分析一下就可以测试了：

1、配置定时器，使用 ledc_timer_config函数，参数为ledc_timer_config_t结构体：

在示例中，有如下配置：

注意：PWM 频率越高，占空比分辨率越低，反之则越高。对应关系如下：

2、配置通道ledc_channel_config，参数为ledc_channel_config_t结构体：

在示例中，有如下配置，选取一个通道为例 ：

注意一下，ESP32-C3 只有 6 个通道：

3、完成上述配置后，就可以通过对应的操作控制 LED 渐变，这里可以使用软件，也可以使用硬件，硬件渐变不需要额外的干涉，使用ledc_fade_func_install(0);使能即可：

在示例程序中的代码如下：

2、LED PWM 示例测试

在官方例程中，我们参考的示例程序为ledc：

2.1 基础测试

对于官方的例程，使用到了 4 路输出，但是我们的板子上并没有这么多 IO 用于控制 LED 灯，而且例程使用了一些宏定义，所以针对我们的板子上只有一个 LED 的 IO 口 GPIO1 ，只有一个 LED 灯，我们把例程改简单点，也更加直观， 下面直接上修改的代码：

void app_main(void){    ledc_timer_config_t ledc_timer = {        .duty_resolution = LEDC_TIMER_13_BIT, // resolution of PWM duty        .freq_hz = 5000,                      // frequency of PWM signal        .speed_mode = LEDC_LOW_SPEED_MODE,           // timer mode        .timer_num = LEDC_TIMER_0,            // timer index        .clk_cfg = LEDC_AUTO_CLK,              // Auto select the source clock    };    ledc_timer_config(&ledc_timer);
    ledc_channel_config_t ledc_channel= {        .channel    = LEDC_CHANNEL_1,        .duty       = 0,        .gpio_num   = 1,        .speed_mode = LEDC_LOW_SPEED_MODE,        .hpoint     = 0,        .timer_sel  = LEDC_TIMER_0    };    ledc_channel_config(&ledc_channel);        // Initialize fade service.    ledc_fade_func_install(0);
    while (1) {        ledc_set_fade_with_time(ledc_channel.speed_mode,ledc_channel.channel, 8000, 3000);        ledc_fade_start(ledc_channel.speed_mode,ledc_channel.channel, LEDC_FADE_NO_WAIT);        vTaskDelay(3000 / portTICK_PERIOD_MS);    }}

上面的例子是一个通道输出，一个 LED 灯，初始化的时候占空比为 0，起初 LED 灯是最亮的，然后目标占空比为 8000（分辨率为LEDC_TIMER_13_BIT，最大值 8192），设置在 3000ms 内完成渐变。

上面的例子烧录后，可以看到 LED 灯在 3s 内由亮变暗，不会熄灭，需要设置为 8192 才会完全灭。

只是上面只会执行一次，那么需要每次都由亮便变灭，就需要在渐变前，把占空比设置为 0，如下：

根据上面的测试，所以一个完成的呼吸灯程序，应该是下面这样的：

2.2 ESP32-C3 与 ESP32 LEDC 的区别

为什么区别放在这里，因为这些区别都是通过示例代码测试，自己修改配置和看底层驱动判断过的。

2.2.1 通道数量

在前面基础介绍中有提到过，ESP32-C3 的 PWM 通道只有 6 个，ESP32 是 8 个。这个在 ESP32­C3 技术参考手册 中也有提到。

2.2.2 速度模式

在示例原本的程序中，我们看到如果是使用 ESP32-C3，都是使用的LEDC_LOW_SPEED_MODE低速模式，我们可以看到ledc_mode_t结构体的定义：

在官网介绍的时候提到过 高速模式：

但是在 ESP32­C3 技术参考手册 中没有关于高速模式的说明（我没有找到= =！），然后测试过程我试着把速度模式设置为高速：

.speed_mode = LEDC_HIGH_SPEED_MODE,           // timer mode

确实是报错了。基本说明 ESP32-C3 的 PWM 不支持高速模式

然后在 ESP32 芯片的配置文件下是能够找到定义，他确实可以使用高速通道（通过代码判断是因为代码驱动是官方提供的，肯定是根据芯片手册来写的驱动）：

在 ESP32-C3 配置文件下没有相关宏定义：

2.2.3 分辨率

对于分辨率结构体ledc_timer_bit_t，不同芯片也有不同支持的分辨率：

对于目前我们使用的 ESP32-C3 而言，最大只能支持到 14 位：

而 ESP32 能够支持到 20 位：