【ESP32 C++教程】Unit2-1 RGB三色LED

本小节主要介绍RGB三色LED的使用,以及多态的具体实现。

三色LED使用红色(R),绿色(G)、蓝(B)三种基色来合成丰富的色彩,每种基色可取值范围为0-255(0xFF)

【ESP32 C++教程】Unit2-1 RGB三色LED

本小节使用的三色LED

【ESP32 C++教程】Unit2-1 RGB三色LED

Led基类

开发框架内置单色LED(GpioLed类)、三色LED(RgbLed类)和Ws2812灯带(Ws2812Led类)三个驱动类, 它们都继承自Led类。

【ESP32 C++教程】Unit2-1 RGB三色LED

ESP32 Arduino开发框架是一个可裁剪功能的框架,使用预编译选项来控制内置驱动的开启与禁用,可以避免多余代码占用编译时间和程序空间。
在项目的board_config.h文件中,可以通过以下三个选项来控制LED的启用(1)或禁用(0)
#define CONFIG_USE_LED_GPIO 1 // 启用GpioLed类
#define CONFIG_USE_LED_RGB 0 // 启用RgbLed类
#define CONFIG_USE_LED_WS2812 0 // 启用Ws2812Led类

Led类及其子类的实现请查看源码,本文不做解读。


下面用两个示例来说明其使用方法

从 https://gitee.com/billyzh/esp32-cpp-lesson 下载本教程的源码到本地硬盘文件夹,如d:\esp32-cpp-lesson
在VSCode中,选择【文件】->【打开文件夹...】选择上一步保存的文件夹打开

示例一:单个颜色的闪烁

选择config.h文件,修改第10行为
#define APP_LESSON21_A 1

打开unit2-lesson21a/board_config文件,启用RgbLed类
#define CONFIG_USE_LED_RGB 1
和设置器件使用的引脚,
#define RGB_LED_R_PIN GPIO_NUM_32
#define RGB_LED_G_PIN GPIO_NUM_23
#define RGB_LED_B_PIN GPIO_NUM_33

三色LED的驱动

创建RgbLed类实例,代码如下(unit2-lesson21a/my_board.cpp):

MyBoard::MyBoard() : Board() {
    Log::Info(TAG, "===== Create Board ...... =====");

    Log::Info(TAG, "initial led.");
    led_ = new RgbLed(RGB_LED_R_PIN, RGB_LED_G_PIN, RGB_LED_B_PIN, false); 
    led_->SetColor(255, 0, 0); //设置默认显示红色
    
    Log::Info( TAG, "===== Board config completed. =====");
}

RgbLed类构造函数有4个参数,前3个参数为r,g,b对应引脚,第4个参数对应是否为共阳极(True)或共阴极(False),本课程实验用三色LED器件为共阴极。

LED闪烁

闪烁代码如下(unit2-lesson21a/my_application.cpp):

void MyApplication::OnLoop() {
    Led *led = Board::GetInstance().GetLed();
    led->TurnOn();
    delay(1000);
    led->TurnOff();
    delay(1000);
}

闪烁实现代码与上一节(Unit1-lesson13)的LED闪烁代码是一样的,有两点需要理解:

1.在MyBoard类中,我们创建的是RgbLed类的实例,在此处用的是Led类的指针在调用,这是面向对象设计中多类的典型用法:用父类指针指向子类实例

2.这里用RgbLed类实例替换GpioLed类实例,程序还是可以正常工作,实现了业务代码和具体LED驱动代码的分离,这也是面向对象设计带来的好处。

编译项目并上传开发板检验

示例二:颜色的渐变

选择config.h文件,修改第10行为
#define APP_LESSON21_B 1

打开unit2-lesson21b/board_config文件,启用RgbLed类
#define CONFIG_USE_LED_RGB 1
和设置器件使用的引脚,
#define RGB_LED_R_PIN GPIO_NUM_32
#define RGB_LED_G_PIN GPIO_NUM_23
#define RGB_LED_B_PIN GPIO_NUM_33

渐变实现代码如下(unit2-lesson21b/my_application.cpp):

void MyApplication::OnLoop() {
    Led *led = Board::GetInstance().GetLed();

    led->SetColor(255, 0, 0);
    led->TurnOn();
    delay(2000);

    // 过渡渐变
    for (int i=0; i<=255; i+=50) { led->SetColor(255-i, i, 0);
        led->TurnOn();
        delay(200);
    }

    led->SetColor(0, 255, 0);
    led->TurnOn();
    delay(2000);

    // 过渡渐变
    for (int i=0; i<=255; i+=50) { led->SetColor(0, 255-i, i);
        led->TurnOn();
        delay(200);
    }

    led->SetColor(0, 0, 255);
    led->TurnOn();
    delay(2000);

    // 过渡渐变
    for (int i=0; i<=255; i+=50) { led->SetColor(i, 0, 255-i);
        led->TurnOn();
        delay(200);
    }
}

代码比较简单,
第一轮显示红色2秒,然后逐渐减少红色值,同时增加绿色值;
第二轮显示绿色2秒,然后逐渐减少绿色值,同时增加蓝色值;
第三轮显示蓝色2秒,然后逐渐减少蓝色值,同时增加红色值;
重复以上步骤。

编译项目并上传开发板检验

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01-08   阅读(668)   评论(0)
 标签: 创客电子 ESP32 LED ESP32-ArduinoFx

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