如何使用PWM实现呼吸灯，PWM的占空比该如何变化才能让呼吸看着均匀？

1万 · 2024-9-8 18:17

为了实现呼吸灯效果，你可以使用PWM来控制LED的亮度。呼吸灯的视觉效果需要LED亮度缓慢上升并且缓慢下降，形成类似呼吸的节奏。要使亮度变化看起来更均匀，关键是要非线性地调整PWM占空比，因为人眼对亮度的感知是对数关系而不是线性关系。
具体步骤：
PWM基础控制：

PWM信号通过占空比来控制LED亮度，占空比从0%到100%可以实现从暗到亮的变化。
呼吸灯的变化需要占空比从低到高再从高到低循环。

占空比的非线性变化：

如果直接线性调整占空比（如从0%逐步加到100%），视觉上亮度变化会显得突然。为了使呼吸灯效果更自然，通常需要使用对数或指数函数来调整占空比的变化。
例如，可以通过余弦函数来模拟这种非线性变化：

其中，θ 从 0 到 2

1万 · 2024-9-8 18:17

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const int ledPin = 9;  // 连接到LED的PWM引脚

int brightness = 0;    // 亮度（占空比）

float angle = 0.0;     // 角度，用于控制亮度的余弦变化

const float speed = 0.05;  // 控制呼吸速度



void setup() {

  pinMode(ledPin, OUTPUT);

}



void loop() {

  // 使用余弦函数来计算亮度

  brightness = (int)(127.5 * (1 + cos(angle)));

  

  // 输出PWM信号

  analogWrite(ledPin, brightness);

  

  // 调整角度，以控制亮度变化的速度

  angle += speed;

  if (angle > 2 * PI) {

    angle = 0;  // 复位角度，形成循环

  }

  

  delay(20);  // 延迟，控制呼吸灯的速度

}

1万 · 2024-9-8 18:17

亮度感知优化：

为了进一步优化，可以根据人眼对亮度的感知非线性关系，通过查表法或者使用类似伽马校正的算法，逐步调整每个占空比的变化值，使亮度看起来更加平滑。
通过这种非线性调整占空比的方式，你可以实现一个看起来更自然的呼吸灯效果。

只看该作者 · 2024-9-11 21:36

伽马校正有什么算法啊？