DAC输出——蜂鸣器响度控制

我们将会编写程序，控制蜂鸣器响度逐渐变大再变小，交替循环。

这一小节将系统性地介绍：

DAC的概念（数模转换器）
蜂鸣器响度控制的实现方式——PWM。
ledcWrite（）函数的使用。

前言

BUZZER

我们使用的是无源蜂鸣器。这里的“源”指的不是电源，而是有无震荡源。有源蜂鸣器内有震荡电路，因此输入直流信号即可驱动振膜震动发声。而无源蜂鸣器需要输入PWM信号，以驱动振膜。在RBZBoard上没有现成的蜂鸣器，因此需要外接，我们选择正极接入26端口。

方波

方波是一种只有0（低电平）和1（高电平）的一种波。由于计算机电路内部也只有0和1两种状态。方波也是计算机中最为重要的波形之一。

DAC(模数转换)

数模转换器指的是将数字量转变为模拟量的器件模拟量通常指的是连续信号，是一种在时间和幅度上都连续的一种信号。

数字量是一种离散信号，通常是通过二进制进行表达。例如三位二进制数（011）可以转换为十进制数3。这也是DAC在计算机中实现的过程。

PWM

PWM调制可以通过控制恒定频率的方波的占空比来实现功率变化。

占空比：δ = t/T. //t为在一个周期内高电平的时长，T为周期
功率：P = U^2/R. //U为电压，R为电阻
设外围电路阻值不变，即P ∝ U^2.
设Um为高电平电压，可得
P = (Um*δ)^2/R.

由上式可知，占空比δ越大，输出功率也就越大。即可控制蜂鸣器的响度。

ledcWrite（）函数的使用

首先ledcWrite（）函数的初始化。

ledcSetup(channel,freq,resolution);   //设置通道，频率及分辨率

共有16个通道（channel），为0-15。频率（freq）指的是PWM波的频率。分辨率取值为0-20，其模拟量范围为0-2^resolution-1。分辨率指的是将输出电压0-3.3V平均分为2^resolution份。

之后是将通道与GPIO相连接

ledcAttachPin(GPIO,channel);           //将通道0和gpio_pin连接起来

最后通过ledcWrite（）函数即可控制输出的PWM占空比。

ledcWrite(channel,i); //i为输出的模拟量，为十进制数。

i的变化可以通过for循环来改变。整个程序最后便是：

int BUZZER = 26;
int freq = 2000;    //设置PWM波的频率
int channel = 0;    //设置通道,共16个通道，0~15
int resolution = 10; //分辨率，取值0~20 duty的最大值为 2^resolution-1
void setup() {
   ledcSetup(channel,freq,resolution);   //设置通道0
   ledcAttachPin(BUZZER,channel);           //将通道0和gpio_pin连接起来
}

void loop() {
   // led逐渐变暗
   for (int  i = 0; i < 1023; i=i+5)
   {
      ledcWrite(channel,i);
      delay(5);
   }
   // led逐渐变亮
   for (int  i = 1023; i >= 0 ; i=i-5)
   {
      ledcWrite(channel,i);
      delay(5);
   }
}

最后将程序上传至单片机即可运行。