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25、分享在 esp32 SDK實作冷暖光色溫平滑調節的封裝，輕松內建到您的項目去。

前言

技術需要沉澱，很久沒更新esp32的博文了，下個月的

esp32-s2

就要量産了，據說這是一個全新的晶片。已經在樂鑫 tao寶店鋪預售了，我也預了一塊，先玩玩吧。後面再給大家寫些評論；

最近一個月在忙 TB02 子產品的開發，包括使用文檔手冊，都已經差不多了，感覺泰淩的代碼就是很爛，一堆宏，學起來吃力，沒有C語言基礎是入門不了的；（純個人觀點）

做了很多燈具接入各大雲平台開發，接觸的絕對多大數都是色溫調光什麼的。于是乎，這種外設是最常用的，是以，有必要給大家或自己以後的項目總結這樣的子產品，提高開發效率；

一、冷暖光的PWM關系；

我們在買燈具時候，一般看我們的燈支援怎麼樣的調節，比如隻是單色，冷暖色，還是RGB七彩控制的。

一般地，家庭也就單色和冷暖光為多，而 RGB 是那些舞台音樂場景為多。是以，智能家居的燈具涉及，以單色和冷暖光為多，以冷暖光為例，那些燈具的色溫是怎麼定義的？ PWM 又是如何輸出這樣的效果呢？這裡，我一一為大家闡述：

2.1、色溫的定義

任何一種屬性都有機關，比如溫度有攝氏度，而色溫的機關是卡爾文，簡稱 K，下面一圖說明了：

色溫數值越大，看到的效果越冷白；

誤解：色溫越大，就越暖光；

樂鑫Esp32學習之旅 24 分享在 esp32 SDK實作冷暖光色溫RGB/HSV平滑調節的封裝，輕松內建到您的項目去。（附帶Demo）前言一、冷暖光的PWM關系；二、 RGB/HSV三、函數說明四、其他

而我們常買的燈具又是如何産生這樣的效果呢? 聰明的開發者，采用冷白燈珠和暖光燈具各自産生的亮度不一樣，就有了以上的效果！下面是我平時開發中常用的2鐘燈珠類型，3.3v即可點亮；

2.2、PWM與指定的色溫亮度的計算

既然有2個燈珠同時在亮，各自的亮度不同來調節色溫亮度，那麼我們好奇的是如何通過 pwm 産生這樣的關系呢？

很多人也許會這樣說：色溫大小就是暖色燈珠的亮度明暗，而亮度大小就是冷白燈珠的亮度明暗，這樣的說話是錯誤的！

對于 PWM 和色溫亮度的計算的公式，部落客接觸到很多公式，這裡以樂鑫開源的為例，如下：

color_temperature ：使用者預想的燈具的色溫數值，範圍[0，100]
brightness ：使用者預想的燈具的亮度數值，範圍[0，100]
計算過程如下，得到的 cold_tmp 是 PWM 冷燈珠的占空比， warm_tmp 是 PWM 冷燈珠的占空比：

uint8_t warm_tmp = color_temperature * brightness / 100;
    uint8_t cold_tmp = (100 - color_temperature) * brightness / 100;

看了上面的計算步驟，是否很簡單？我們可以假想一下：

效果1 中性光：

入參
color_temperature = 50 ， brightness
= 100 ；

代入公式後得到：
warm_tmp ：50 ， cold_tmp ：50 ；
效果2 最冷光：

入參
color_temperature = 100 ， brightness
= 100 ；

代入公式後得到：
warm_tmp ：100 ， cold_tmp ：0；
效果3 最暖光：

入參
color_temperature = 0， brightness
= 100 ；

代入公式後得到：
warm_tmp ：0， cold_tmp ：100 ；

效果	預想的各路PWM輸出	以上公式算出來的PWM輸出	對比結果
中性光	2路一樣亮度的輸出	`warm_tmp` ：50 ， `cold_tmp` ：50	符合
最冷光效果	冷燈珠100亮度，暖燈珠0亮度	`warm_tmp` ：100 ， `cold_tmp` ：0	反了
最暖光效果	冷燈珠 0亮度，暖燈珠100亮度	`warm_tmp` ：0， `cold_tmp` ：100	反了

以上步驟，為啥結論是反了？因為上上圖可以看到：色溫數值越大表示越冷效果，意味着色溫越大，其暖燈珠的PWM高電平占空比越小！那麼我們如何糾正這個錯誤呢？

這不用我來說吧？把入參的

color_temperature

修改為即可：

color_temperature = 100 - color_temperature；

二、 RGB/HSV

這個應該是最簡單的啦！部落客讀書的時候，經常接觸這樣的模型轉換，下面給大家貼貼轉換代碼把？

HSV模型轉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模型轉 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);
}

三、函數說明

light_driver_set_hue(uint16_t hue); //設定HSV模型的H
light_driver_set_saturation(uint8_t saturation); //設定HSV模型的S
light_driver_set_value(uint8_t value); //設定HSV模型的V
light_driver_set_color_temperature(uint8_t color_temperature); //設定色溫
light_driver_set_brightness(uint8_t brightness); //設定倆亮度
light_driver_set_hsv(uint16_t hue, uint8_t saturation, uint8_t value); //設定HSV模型
light_driver_set_ctb(uint8_t color_temperature, uint8_t brightness); //設定色溫亮度
light_driver_set_switch(bool status); //設定開關

四、其他

一般地，不能同時調節 RGB 和冷暖燈珠的；
具體的使用參考我的demo吧，也歡迎大家留言：

https://github.com/xuhongv/StudyInEsp32/tree/master/17_light_utils_pwm

另外，不要把我的部落格作為學習标準，我的隻是筆記，難有疏忽之處，如果有，請指出來，也歡迎留言哈！

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