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如何在 ESP32 上生成表示正弦波的 PWM 输出 (Arduino/PlatformIO)

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以下函数将使用 micros() 作为时基计算正弦波的值，频率可调。它被硬编码为期望 12 位分辨率 PWM

sine_pwm_esp32.cpp
/**
 * @brief 计算给定频率正弦波的 PWM 占空比（假设 12 位分辨率）
 * 给定频率。micros() 用作时基
 *
 * @param frequency 频率，单位 Hz
 * @return int 对应的 12 位 PWM 值
 */
int sinePWMValue(float frequency) {
  unsigned long currentMicros = micros(); // get the current time in microseconds

  // 计算当前时间的正弦波值
  int sineValue = 2048 + 2047 * sin(2 * PI * currentMicros / (1000000 / frequency));
  return sineValue;
}

基于此，我们可以使用之前文章ESP32 最小 Arduino PWM 输出示例 (PlatformIO)的基本代码来生成 1Hz 正弦波（由 10kHz PWM 表示）：

#include <Arduino.h> #include <driver/ledc.h>

sine_pwm_example.cpp
#include <Arduino.h>
#include <driver/ledc.h>

void setup() {
    Serial.begin(115200);

    ledcSetup(LEDC_CHANNEL_0, 10000 /* Hz */, 12);

    ledcAttachPin(GPIO_NUM_14, LEDC_CHANNEL_0);
    ledcWrite(LEDC_CHANNEL_0, 2048); // 50%
}

/**
 * @brief 计算给定频率正弦波的 PWM 占空比（假设 12 位分辨率）
 * 给定频率。micros() 用作时基
 *
 * @param frequency 频率，单位 Hz
 * @return int 对应的 12 位 PWM 值
 */
int sinePWMValue(float frequency) {
  unsigned long currentMicros = micros(); // get the current time in microseconds

  // 计算当前时间的正弦波值
  int sineValue = 2048 + 2047 * sin(2 * PI * currentMicros / (1000000 / frequency));
  return sineValue;
}

void loop() {
    // 如何将占空比更改为 25% 的示例
    ledcWrite(LEDC_CHANNEL_0, sinePWMValue(1.0));
}
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