ESP32 PWM 输出 2MHz 代码：详解及分辨率调整

本文将详细讲解如何使用 ESP32 生成 2MHz 的 PWM 信号，并通过代码示例展示如何调整 PWM 分辨率，以实现更高精度或更快的信号输出。

1. 基本代码

以下是 ESP32 的 PWM 输出 2MHz 的示例代码：

#include <arduino.h>

const int freq = 2000000; // 2MHz PWM frequency
const int pin = 4; // PWM output pin

void setup() {
  ledcAttachPin(pin, 0);
  ledcSetup(0, freq, 8);
  ledcWrite(0, 128); // 50% duty cycle
}

void loop() {
  // Do nothing
}

在这个代码中，我们使用了 ledcAttachPin() 和 ledcSetup() 函数来配置 PWM 输出。ledcAttachPin() 函数将 PWM 输出引脚与 LED 控制器通道相关联，ledcSetup() 函数设置 LED 控制器通道的 PWM 频率和分辨率。最后，我们使用 ledcWrite() 函数将 PWM 信号发送到引脚上，并使用 50% 的占空比来生成一个持续时间相等的低电平和高电平。请注意，该代码必须在 ESP32 的主频下，即 240MHz 的时钟频率下运行，以产生稳定的 2MHz PWM 信号。

2. 调整分辨率

2.1 12 位分辨率

以下是修改为 12 位分辨率后的代码：

#include <arduino.h>

const int freq = 2000000; // 2MHz PWM frequency
const int pin = 4; // PWM output pin

void setup() {
  ledcAttachPin(pin, 0);
  ledcSetup(0, freq, 12); // 12-bit resolution
  ledcWrite(0, 2048); // 50% duty cycle (2048 is half of 4096, the maximum value for 12-bit resolution)
}

void loop() {
  // Do nothing
}

在这个代码中，我们将 ledcSetup() 函数的第三个参数设置为 12，以使用 12 位分辨率。在 12 位分辨率下，PWM 值的范围是 0 到 4095（而不是 8 位分辨率的 0 到 255），因此我们将 ledcWrite() 函数的 PWM 值设置为 2048（即 4095/2），以产生 50% 的占空比。请注意，在 12 位分辨率下，PWM 信号的精度更高，但也需要更多的计算和处理时间。如果您需要更快的 PWM 信号而不需要很高的分辨率，则可以将分辨率设置回默认的 8 位。

2.2 14 位分辨率

以下是修改为 14 位分辨率后的代码：

#include <arduino.h>

const int freq = 2000000; // 2MHz PWM frequency
const int pin = 4; // PWM output pin

void setup() {
  ledcAttachPin(pin, 0);
  ledcSetup(0, freq, 14); // 14-bit resolution
  ledcWrite(0, 8192); // 50% duty cycle (8192 is half of 16384, the maximum value for 14-bit resolution)
}

void loop() {
  // Do nothing
}

在这个代码中，我们将 ledcSetup() 函数的第三个参数设置为 14，以使用 14 位分辨率。在 14 位分辨率下，PWM 值的范围是 0 到 16383，因此我们将 ledcWrite() 函数的 PWM 值设置为 8192（即 16383/2），以产生 50% 的占空比。请注意，在 14 位分辨率下，PWM 信号的精度更高，但也需要更多的计算和处理时间。如果您需要更快的 PWM 信号而不需要很高的分辨率，则可以将分辨率设置回默认的 8 位。