乐鑫Esp32学习之旅 24 分享在 esp32 SDK实现冷暖光色温RGB/HSV平滑调节的封装，轻松集成到您的项目去。（附带Demo）

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• 本系列博客学习由非官方人员 半颗心脏 潜心所力所写，仅仅做个人技术交流分享，不做任何商业用途。如有不对之处，请留言，本人及时更改。

1、 爬坑学习新旅程，虚拟机搭建esp32开发环境，打印 “Hellow World”。
2、 巧用eclipes编辑器，官方教程在在Windows下搭建esp32开发环境，打印 “Hellow World”。
3、 认识基本esp32的GPIO接口，开始点亮您的第一盏 LED和中断回调实现按键功能 。
4、体会esp32的强大的定时器功能， 实现定时2s闪烁一盏LED灯。
5、接触实践esp32的pwm宽度脉冲功能， 实现呼吸效果闪烁一盏LED灯。
6、smartConfig和微信airKiss在esp32的实现，一键配网轻松快捷连接路由器。
7、利用GPIO中断做一个按键的短按和长按的回调事件，再也无须担心触发源。
8、esp32上实现本地 UDP 客户端和服务端角色，在局域网内实现通讯。
9、esp32上实现本地 TCP 客户端和服务端角色，可断线重连原路返回数据。
10、乐鑫esp32 SDK编程利用rmt驱动ws2812七彩灯，实现彩虹渐变效果。
11、入门 乐鑫esp-adf 音频框架开发，esp32造一个蓝牙耳机，实现切换歌曲，获取歌曲信息等功能。
12、开源一个微信公众号airkiss配网esp32以及局域网发现功能的工程，分享一个airkiss配网小工具。
13、esp32 内置 dns 服务器，无需外网访问域名返回指定网页。
14、esp32 sdk编程实现门户强制认证，连接esp32热点之后，自动强制弹出指定的登录界面。
15、认识本地离线语音唤醒识别框架 esp-skainet ，实现较低成本的硬件语音本地识别控制。
16、学习本地语音唤醒离线识别框架 esp-skainet ，如何修改唤醒词? 如何自定义命令词？如何做意图动作？
17、全网首发，乐鑫esp32 sdk直连京东微联·小京鱼 · IoT开放平台，实现叮咚音响语音智能控制。
18、入门京东微联·小京鱼的控制面板H5开发，读懂vue语法，做自己的控制页面。
19、重磅开源，如何在微信小程序上ble蓝牙配网esp32，blufi的那些事！
20、一篇好文，开发过程中编译esp32固件太大，无法正常启动？教你如何自定义分区表partitions.csv。
21、 esp32蓝牙配网blufi的高度封装，集成简单、使用简单、容易上手，提高开发效率！
22、讨论下程序员 “青春饭” 那些事，分享在esp32实现多种加密算法md5 |AES CBC-ECB| Sha1 | Sha256 等！
23、安信可 esp32-a1s 音频开发板移植最新 esp-adf 音频框架，小试牛刀如何实现在线文字转语音播放。
25、分享在 esp32 SDK实现冷暖光色温平滑调节的封装，轻松集成到您的项目去。

前言

     技术需要沉淀，很久没更新esp32的博文了，下个月的 esp32-s2 就要量产了，据说这是一个全新的芯片。已经在乐鑫 tao宝店铺预售了，我也预了一块，先玩玩吧。后面再给大家写些评论；

     最近一个月在忙 TB02 模块的开发，包括使用文档手册，都已经差不多了，感觉泰凌的代码 就是 很烂，一堆宏，学起来吃力，没有C语言基础是入门不了的；（纯个人观点）

     做了很多灯具接入各大云平台开发，接触的绝对多大数都是色温调光什么的。于是乎，这种外设是最常用的，所以，有必要给大家或自己以后的项目总结这样的模块，提高开发效率；

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：

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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；

    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；

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2.2、PWM与指定的色温亮度的计算

     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，这里以乐鑫开源的为例，如下：

• color_temperature ：用户预想的灯具的色温数值，范围[0，100]
• brightness ：用户预想的灯具的亮度数值，范围[0，100]
• 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：

    uint8_t warm_tmp = color_temperature * brightness / 100;
    uint8_t cold_tmp = (100 - color_temperature) * brightness / 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 = 50 ，brightness = 100 ；
       代入公式后得到：warm_tmp：50 ，cold_tmp ：50 ；

• 效果2 最冷光 ：
       入参 color_temperature = 100 ，brightness = 100 ；
       代入公式后得到：warm_tmp：100 ，cold_tmp ：0；

• 效果3 最暖光 ：
       入参 color_temperature = 0，brightness = 100 ；
       代入公式后得到：warm_tmp：0，cold_tmp ：100 ；

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：50 ，cold_tmp ：50	符合
最冷光效果	冷灯珠100亮度，暖灯珠0亮度	warm_tmp：100 ，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 ：100	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？

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

color_temperature = 100 - color_temperature；

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二、 RGB/HSV

    这个应该是最简单的啦！博主读书的时候，经常接触这样的模型转换，下面给大家贴贴转换代码把？

HSV模型转RGB

static esp_err_t light_driver_hsv2rgb(uint16_t hue, uint8_t saturation, uint8_t value,
                                      uint8_t *red, uint8_t *green, uint8_t *blue)
{
    uint16_t hi = (hue / 60) % 6;
    uint16_t F = 100 * hue / 60 - 100 * hi;
    uint16_t P = value * (100 - saturation) / 100;
    uint16_t Q = value * (10000 - F * saturation) / 10000;
    uint16_t T = value * (10000 - saturation * (100 - F)) / 10000;

    switch (hi)
    {
    case 0:
        *red = value;
        *green = T;
        *blue = P;
        break;
    case 1:
        *red = Q;
        *green = value;
        *blue = P;
        break;
    case 2:
        *red = P;
        *green = value;
        *blue = T;
        break;
    case 3:
        *red = P;
        *green = Q;
        *blue = value;
        break;
    case 4:
        *red = T;
        *green = P;
        *blue = value;
        break;
    case 5:
        *red = value;
        *green = P;
        *blue = Q;
        break;
    default:
        return ESP_FAIL;
    }
    *red = *red * 255 / 100;
    *green = *green * 255 / 100;
    *blue = *blue * 255 / 100;
    return ESP_OK;
}

RGB模型转 HSV

static void light_driver_rgb2hsv(uint16_t red, uint16_t green, uint16_t blue,
                                 uint16_t *h, uint8_t *s, uint8_t *v)
{
    double hue, saturation, value;
    double m_max = MAX(red, MAX(green, blue));
    double m_min = MIN(red, MIN(green, blue));
    double m_delta = m_max - m_min;

    value = m_max / 255.0;
    if (m_delta == 0)
    {
        hue = 0;
        saturation = 0;
    }
    else
    {
        saturation = m_delta / m_max;
        if (red == m_max)
        {
            hue = (green - blue) / m_delta;
        }
        else if (green == m_max)
        {
            hue = 2 + (blue - red) / m_delta;
        }
        else
        {
            hue = 4 + (red - green) / m_delta;
        }
        hue = hue * 60;
        if (hue < 0)
        {
            hue = hue + 360;
        }
    }
    *h = (int)(hue + 0.5);
    *s = (int)(saturation * 100 + 0.5);
    *v = (int)(value * 100 + 0.5);
}

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三、函数说明

• light_driver_set_hue(uint16_t hue); //设置HSV模型的H

• light_driver_set_saturation(uint8_t saturation); //设置HSV模型的S

• light_driver_set_value(uint8_t value); //设置HSV模型的V

• light_driver_set_color_temperature(uint8_t color_temperature); //设置色温

• light_driver_set_brightness(uint8_t brightness); //设置俩亮度

• light_driver_set_hsv(uint16_t hue, uint8_t saturation, uint8_t value); //设置HSV模型

• light_driver_set_ctb(uint8_t color_temperature, uint8_t brightness); //设置色温亮度

• light_driver_set_switch(bool status); //设置 开关

四、其他

• 一般地，不能同时调节 RGB 和 冷暖灯珠的；
• 具体的使用参考我的demo吧，也欢迎大家留言：
  https://github.com/xuhongv/StudyInEsp32/tree/master/17_light_utils_pwm

另外，不要把我的博客作为学习标准，我的只是笔记，难有疏忽之处，如果有，请指出来，也欢迎留言哈！

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• esp8266源代码学习汇总（持续更新，欢迎star）：https://github.com/xuhongv/StudyInEsp8266
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