一、冷暖光的PWM关系；

     我们在买灯具时候，一般看我们的灯支持怎么样的调节，比如只是单色，冷暖色，还是RGB七彩控制的。

    一般地，家庭也就单色和冷暖光为多，而 RGB 是那些舞台音乐场景为多。所以，智能家居的灯具涉及，以单色和冷暖光为多，以 冷暖光为例，那些灯具的色温是怎么定义的？ PWM 又是如何输出这样的效果呢？ 这里，我一一为大家阐述：

2.1、色温的定义

    任何一种属性都有单位，比如温度有摄氏度，而色温的单位是 卡尔文 ，简称 K，下面一图说明了：

色温数值越大，看到的效果越冷白；
    误解：色温越大，就越暖光；

esp8266 led 调光 esp8266可以调光嘛_#define

    而我们常买的灯具又是如何产生这样的效果呢? 聪明的开发者，采用冷白灯珠和暖光灯具各自产生的亮度不一样，就有了以上的效果！下面是我平时开发中常用的2钟灯珠类型，3.3v即可点亮；

esp8266 led 调光 esp8266可以调光嘛_引脚_02

2.2、PWM与指定的色温亮度的计算

     PWM平滑调光已经在目前最新的 master 分支实现了，例子位置在:

     这里带带大家简单入门这个例子：

  1. LEDC功能来源 ESP32 之鉴，ledc_timer_config_t 的配置分辨率尤其重要，例子是采用13位的LEDC_TIMER_13_BIT，又可以参照结构体设置其他分辨率；
  2. 配置 GPIO 引脚的方法，参考官方例子；
  3. 然后，我们最关心的是设置占空比方法的对应方法入参，ledc_set_fade_with_time(模式,通道,周期,渐变时间); 而设置周期的入参范围：[ 0 , 2的分辨率位数次方]，以13位分辨率举个例子，就是 2的13次方，即 2^13=8192。所以，设置是13位分辨率的话，入参范围为：【0,8192】。
  4. 还有重要一步，开始设置，类似 pwm_start()；采用 ledc_fade_start(模式,通道 是否阻塞);，后面的阻塞和非阻塞可能有些不懂，就是等待这个方法函数执行完毕再下一个方法，而如果是非阻塞，直接返回执行下一个函数；

     而目前 2020.4.30 我本人今天在跑这个例子时候，发现一个bug，现已提交上去，具体的issue链接在这： issues/883，对于这个bug我也是无脑解决，具体的解决方法在上述的链接里面；

     以上就是的带领大家简单入门 LEDC 的例子，下面步入正题；

     既然有2个灯珠同时在亮，各自的亮度不同来调节色温亮度，那么我们好奇的是如何通过 pwm 产生这样的关系呢？

     很多人也许会这样说：色温大小就是暖色灯珠的亮度明暗，而亮度大小就是冷白灯珠的亮度明暗，这样的说话是错误的！

     对于 PWM 和 色温亮度的计算的公式，博主接触到很多公式，这里本人总结的为例，如下：

  • color_temperature ：用户预想的灯具色温数值，范围[2700，6500] ，这范围是参 阿里飞燕平台的；
  • brightness ：用户预想的灯具的亮度数值，范围[0，100]
  • 下面的 8192 的是从上面 13位定时器
  • 计算过程如下，得到的cold_tmp是PWM冷灯珠的占空比，warm_tmp是PWM冷灯珠的占空比：
int part = (APK_MAX_COLORTEMP - APK_MIN_COLORTEMP) / 100;
    int temp = APK_MAX_COLORTEMP - color_temperature;
    int tempWW = ((temp) / part);
    uint8_t outCW = (brightness - (brightness * tempWW / 100));
    uint8_t outWW = (brightness * tempWW / 100);
    int outBrightnessChannle = 8192 * outCW / 100;
    int outColortempChannle = 8192 * outWW / 100;

     看了上面的计算步骤，是否很简单？我们可以假想一下：

  • 效果1 中性光 ：
         入参 color_temperature = 4096 ，brightness = 100 ；
         代入公式后得到：outColortempChannle=4096 ，outBrightnessChannle =50 ；
  • 效果2 最冷光 ：
         入参 color_temperature = 8192 ，brightness = 100 ；
         代入公式后得到：outColortempChannle=8192 ，outBrightnessChannle =0；
  • 效果3 最暖光 ：
         入参 color_temperature = 0，brightness = 100 ；
         代入公式后得到：outColortempChannle=0，outBrightnessChannle =8192 ；

效果

预想的各路PWM输出

以上公式算出来的PWM输出

对比结果

中性光

2路一样亮度的输出

warm_tmp=4096 ，cold_tmp =4096

符合

最冷光效果

冷灯珠100亮度，暖灯珠0亮度

warm_tmp=8192 ，cold_tmp =0

反了

最暖光效果

冷灯珠 0亮度，暖灯珠100亮度

warm_tmp=0，cold_tmp =8192

反了

     以上步骤，为啥结论是反了？因为上上图可以看到：色温数值越大表示越冷效果，意味着色温越大，其暖灯珠的PWM高电平占空比越小！ 那么我们如何纠正这个错误呢？

esp8266 led 调光 esp8266可以调光嘛_色温_03

     这不用我来说吧？把入参的 color_temperature 修改为即可：

color_temperature = 6500 - color_temperature + 2700

二、相关API接口

  • 先看看我们的头文件，思路非常清晰，就是可开发性非常高。
  • 根据自己的需求，修改 GPIO 引脚配置；
/***************  用户可修改 start **********************/
#define LEDC_FADE_TIME (2000)  //渐变时间
#define APK_MAX_COLORTEMP 6500 //用户定义最大的色温数值
#define APK_MID_COLORTEMP 4800 //用户定义中间的色温数值
#define APK_MIN_COLORTEMP 2700 //用户定义最小的色温数值
#define APK_MAX_COLOR 255      //用户定义最大的RGB数值

//pwm gpio口配置
#define CHANNLE_PWM_TOTAL 5 //五路

#define PWM_CW_OUT_IO_NUM 14 //冷灯珠
#define PWM_WW_OUT_IO_NUM 13 //暖灯珠
#define PWM_RED_OUT_IO_NUM 12 //红色灯珠
#define PWM_GREEN_OUT_IO_NUM 15 //绿色灯珠
#define PWM_BLUE_OUT_IO_NUM 5 //蓝色灯珠

//是否带有记忆功能
#define IS_SAVE_PARAMS true

/***************  用户可修改  end**********************/

typedef struct User_dev_status_t
{
    int Power;
    int Mode;
    int Brightness;
    int Colortemp;
    int Red;
    int Green;
    int Blue;
} User_dev_status_t;

/**
 * @brief  设置
 */
esp_err_t pwm_init_data(); //gpio初始化
esp_err_t light_driver_set_color_temperature(uint8_t color_temperature);
esp_err_t light_driver_set_brightness(uint8_t brightness);
esp_err_t light_driver_set_colorTemperature(int colorTemperature);
esp_err_t light_driver_set_ctb(const int brightness, const int color_temperature); //设置色温亮度
esp_err_t light_driver_set_rgb(const uint8_t red, const uint8_t green, const uint8_t blue);
esp_err_t light_driver_set_switch(bool status); //设置开关
esp_err_t light_driver_set_mode(uint8_t mode); //设置模式
esp_err_t light_driver_set_cycle(uint8_t nums); // 设置呼吸效果
esp_err_t light_driver_set_ctb_from_last(); //恢复上次的状态

三、其他