第十七章 LEDC实验
LEDC（LED PWM控制器）是一种专门用于生成PWM信号的外设，设计初衷是用于LED的亮度控制。LEDC控制器具备丰富的功能，包括自动调整PWM占空比的渐变（即“渐变功能”），从而无需处理器干预即可实现平滑的亮度变化。此外，LEDC不仅适用于LED控制，还可以用于其他需要PWM信号的应用场景。本章将详细介绍LEDC的架构、功能特性及其配置方法，帮助读者掌握如何在实际项目中使用LEDC生成PWM信号。
17.1 LEDC简介
17.2 硬件设计
17.3 程序设计
17.4 下载验证
17.1 LEDC简介
ESP32的LEDC（LED PWM控制器）外设是一种专为控制LED亮度和其他PWM信号应用而设计的硬件模块。该控制器以其高效、灵活的特性，广泛应用于各种电子设备中，尤其是在需要调节灯光亮度、驱动马达或控制音量等场景中。
LEDC具有以下几个主要特性：
1）多通道支持：LEDC支持多达八个独立的PWM通道，每个通道可以独立配置，实现对多个输出设备的控制。
2）高分辨率占空比：LEDC可提供最高20位的占空比分辨率，能够精确调节输出信号的高低电平，从而实现更细腻的亮度控制。
3）渐变功能：通过自动占空比渐变功能，LEDC能够在不干预处理器的情况下，实现信号输出的平滑过渡，提升用户体验。
4）低功耗模式：在低功耗下，LEDC依然可以稳定输出PWM信号，有效降低整体能耗。
5）丰富的配置选项：LEDC支持多个时钟源和小数分频配置，允许用户根据具体需求灵活调整输出频率。
LEDC的灵活性和高效性使其成为ESP32系列芯片中不可或缺的组件，尤其在需要动态调整输出信号的场景中，LEDC的优势尤为明显。无论是用于LED驱动、音量控制，还是其他PWM信号生成任务，LEDC都能提供强大的支持。下面，我们来看一下LEDC PWM架构图。
图17.1.1 LEDC PWM架构图
上图中，LED PWM（脉宽调制）模块的架构由四个定时器（Timer0到Timer3）和多个PWM生成器（PWM0到PWM7）组成。这种设计允许每个PWM生成器独立配置和使用其对应的定时器，从而实现灵活的PWM信号控制。该架构还包含事件和任务信号输入，支持对PWM信号进行更复杂的控制。例如，事件输入可以用来触发特定的PWM操作，而任务信号则用于控制PWM的开启、停止或其他功能。这种灵活性使得PWM模块适用于多种应用场景。
接下来，我们将深入了解LEDC PWM（LED脉宽调制）模块的工作原理和配置方法。
17.1.1 LEDC结构与配置概述
从图17.1.1可以看出，ESP32-P4芯片的LEDC外设包含四个独立的定时器，作为PWM信号的计数基准。同时，LEDC外设包含八个PWM控制器，每个控制器内置比较器，可以将计数器的值与设定的占空比进行比较，从而输出所需的PWM波形。
接下来，笔者将深入解析LEDC外设的详细结构，帮助读者更全面地理解其工作原理。下图为LEDC外设的工作流程结构。
图17.1.1.1 定时器和PWM发生器框图
从上图中可以看到，LEDC模块主要由三个部分组成：时钟源选择、定时器计数和PWM输出生成。接下来，我们将详细讲解这三个部分的配置与操作流程。
1，时钟源选择
LEDC控制器中的四个计时器可以选择以下三种时钟源之一作为时钟源，它们分别为XTAL_40M_CLK、FOSC_20M_CLK和FOSC_20M_CLK时钟源，从上图所示，我们可通过HP_SYS_CLKRST_PERI_CLK_CTRL22_REG寄存器中的HP_SYS_CLKRST_LEDC_CLK_SRC_SEL字段来控制，该字段描述如下所示。
图17.1.1.2 时钟源选择
完成上述设置后，LEDC_CLK信号将传递至时钟分频器（18位分频器），为计数器提供所需的时钟频率。分频器的分频系数可通过LEDC_TIMERn_CONF_REG（n: 03）寄存器中的LEDC_CLK_DIV_TIMERx（x: 03）字段进行配置。该字段由18位组成，其中高10位表示整数分频系数（22:13位），低8位表示小数分频系数（12:5位）。以下是该字段的详细描述。
图17.1.1.3 分频系数配置
分频值LEDC_CLK_DIV的计算方式如下：
上述公式中，A代表配置的整数分频系数，B代表小数分频系数。配置完成后，结合LEDC_CLK时钟和LEDC_CLK_DIV分频系数，可以得到以下公式：
上述 ref_pulsex是提供给计数器的时钟频率。如果选择 PLL_F80M_CLK作为计数器的时钟源，并将分频值设置为80，那么根据公式计算，ref_pulsex将为1MHz。这意味着计数器每计数一次的周期为1µs。
2，定时器计数
四个定时器包含一个20位可调位宽的基准计数器，使用ref_pulsex作为参考时钟（见图17.1.1.1）。我们可通过操作LEDC_TIMERn_CONF_REG（n: 0-3）寄存器中的LEDC_TIMERx_DUTY_RES 字段配置了实际使用的计数器位宽。因此，PWM信号的最大分辨率为20位。计数器从0开始递增，最大计数到 2^LEDC_TIMERx_DUTY_RES-1，然后溢出并重新开始计数。计数器的值可以通过软件读取、重置和暂停。下面我们来看一下这LEDC_TIMERx_DUTY_RES字段描述。
图17.1.1.4 配置定时器的位宽
要控制计数器的暂停和重置，可以通过配置LEDC_TIMERn_CONF_REG寄存器（n: 0-3）中的LEDC_TIMERx_PAUSE和LEDC_TIMERx_RST字段来实现。具体而言，LEDC_TIMERx_PAUSE字段可用于暂停计数器的运行，将其设置为1时，计数器将停止计数；而LEDC_TIMERx_RST字段则用于重置计数器，将其设置为1时，计数器会被重置。这些字段描述如下所示。
图17.1.1.5 暂停和重置计数器
最后，可以通过配置LEDC_CHn_CONF0_REG寄存器（n: 0~7）中的LEDC_TIMER_SEL_CHn字段来选择用于PWM生成器的计数器。具体而言，该字段允许用户指定所需的计数器，以便为PWM信号提供计数值。通过灵活配置该字段，可以实现不同计数器与PWM生成器之间的关联，从而满足各种应用需求，该字段描述如下所示。
图17.1.1.6 配置PWM生成器的计数来源
配置完计数值来源后，我们就可以利用PWM生成器来生成PWM信号。接下来，笔者将带领大家深入了解PWM生成器的原理和配置方法。
3，PWM输出生成
为了生成PWM信号，需要一个PWM生成器（PWMn）和一个定时器（Timerx）。每个PWM生成器可以通过设置LEDC_TIMER_SEL_CHn来单独配置，以使用四个定时器中的一个来生成PWM输出。PWM信号生成如下图所示。
图17.1.1.7 PWM生成框图
我们知道，每个PWM生成器都包含一个比较器和两个多路复用器。PWM生成器将定时器的20位计数器值（Timerx_cnt）与两个触发值Hpointn和Lpointn进行比较。当定时器的计数器值等于Hpointn或Lpointn时，PWM信号分别为高或低，具体如下：
1）如果 Timerx_cntHpointn，则sig_outn为1。
2）如果 Timerx_cntLpointn，则sig_outn为0。
上图展示了Hpointn和Lpointn如何用于生成固定占空比的PWM输出信号，其中Hpointn数值由LEDC_CHn_HPOINT_REG （n：0~7）寄存器中的LEDC_HPOINT_CHn字段配置，该字段描述如下。
图17.1.1.8 配置Hpointn数值
而Lpointn的数值由LEDC_CHn_DUTY_REG（n: 0~7）寄存器中的LEDC_DUTY_CHn[24:4]字段和LEDC_HPOINT_CHn字段的和计算得出。LEDC_DUTY_CHn[24:4]字段描述如下。
图17.1.1.9 配置通道信号占空比
最后，我们通过LEDC_CHn_CONF0_REG（n: 0~7）寄存器中的LEDC_SIG_OUT_EN_CHn和LEDC_IDLE_LV_CHn字段来配置PWM在空闲状态下的电平以及开启PWM通道输出。这两个字段的描述如下。
图17.1.1.10 配置空闲电平和PWM信号输出
关于PWM生成器占空比的渐变技术，可以参考《ESP32-P4技术参考手册》以获取更详细的信息和实现方法。
17.1.2 动态配置LEDC计时器的溢出值与PWM频率
每当计数器溢出时，它会触发LEDC_TIMERx_OVF_INT中断，该中断由硬件自动生成，无需配置。此外，还可以配置LEDC_OVF_CNT_CHn_INT中断，在计数器溢出LEDC_OVF_NUM_CHn + 1次后触发。要设置LEDC_OVF_CNT_CHn_INT中断，请按照以下步骤操作：
1）选择定时器：配置LEDC_TIMER_SEL_CHn以选择PWM生成器的定时器。
2）启用溢出计数器：通过设置LEDC_OVF_CNT_EN_CHn启用溢出计数器。
3）配置溢出计数：将LEDC_OVF_NUM_CHn设置为触发中断的计数器溢出次数减1。
4）启用溢出中断：通过设置LEDC_OVF_CNT_CHn_INT_ENA启用溢出中断。
5）设置占空比分辨率：配置LEDC_TIMERx_DUTY_RES以指定所选Timerx的计数器位宽，然后等待LEDC_OVF_CNT_CHn_INT中断。
在运行时更改溢出值时，首先需要设置LEDC_TIMERx_DUTY_RES字段，然后设置LEDC_TIMERx_PARA_UP字段。这将导致在计数器下一个溢出时生效新配置。如果LEDC_OVF_CNT_EN_CHn字段被重新配置，必须设置LEDC_PARA_UP_CHn以应用新配置。总之，这些配置值需要通过设置LEDC_TIMERx_PARA_UP或LEDC_PARA_UP_CHn进行更新。此外，LEDC_TIMERx_PARA_UP和LEDC_PARA_UP_CHn将由硬件自动清除。
根据图17.1.1.1，PWM生成器输出信号（sig_outn）的频率依赖于定时器时钟源 LEDC_CLK 的频率、时钟分频器 LEDC_CLK_DIV 以及占空比分辨率（计数器宽度）LEDC_TIMERx_DUTY_RES，其计算公式为：
根据上述公式，可以计算所需的占空比分辨率：
下表列出了常用频率及其对应的分辨率。通过这种方式，开发者能够灵活地调整PWM信号的频率和分辨率，以满足不同应用的需求。
表17.1.2.1 常用的频率和分辨率
值得注意的是，LED PWM寄存器通过APB_CLK时钟信号进行时钟驱动。要使用LED PWM外设，必须启用传输到LED PWM的APB_CLK信号。可以通过设置HP_SYS_CLKRST_LEDC_APB_CLK_EN字段在HP_SYS_CLKRST_SOC_CLK_CTRL3_REG寄存器中启用LED PWM 的 APB_CLK信号。此外，可以通过设置HP_SYS_CLKRST_LEDC_CLK_EN字段（见下图所示）在HP_SYS_CLKRST_PERI_CLK_CTRL22_REG寄存器中启用传输到LED PWM 的LEDC_CLK信号。LED PWM外设也可以通过设置HP_SYS_CLKRST_RST_EN_LEDC字段在HP_SYS_CLKRST_HP_RST_EN1_REG寄存器中实现软件复位。
图17.1.2.1 开启LEDC时钟
17.2 硬件设计
17.2.1 程序功能
使用LEDC输出特定频率的PWM信号，并调节PWM占空比来控制LED亮度，从而实现呼吸灯效果。
17.2.2 硬件资源
1）LEDC
LEDC_CHANNEL_0 - IO51
17.2.3 原理图
本章实验使用的LEDC为ESP32-P4的片上资源，因此并没有相应的连接原理图。
17.3 程序设计
17.3.1 LEDC的IDF驱动
LEDC外设驱动位于ESP-IDF的components\esp_driver_ledc目录。该目录中的include文件夹存放LEDC相关的头文件，声明了LEDC函数和结构体等；而src文件夹则存放实际的LEDC操作函数。要使用LEDC功能，必须先导入以下头文件。
#include "driver/ledc.h"
接下来，作者将介绍一些常用的LEDC函数，这些函数的描述及其作用如下：
1，LEDC定时器配置ledc_timer_config
该函数用于LEDC定时器配置，其函数原型如下：
esp_err_t ledc_timer_config(const ledc_timer_config_t *timer_conf);
函数形参：
表17.3.1.1 ledc_timer_config函数形参描述
返回值：
ESP_OK表示成功。
ESP_ERR_INVALID_ARG表示参数错误。
ESP_FAIL表示无法找到合适的预分频器数字，基于给定的频率和当前的占空比分辨率。
ESP_ERR_INVALID_STATE表示定时器无法被去配置，因为定时器尚未配置或未暂停。
timer_conf为指向LEDC配置结构体的指针。接下来，笔者将详细介绍ledc_timer_config_t结构体中的各个成员变量，如下代码所示：
typedef struct {
ledc_mode_t speed_mode; /* LEDC速度模式，高速模式（仅在esp32上存在）或低速模式 */
ledc_timer_bit_t duty_resolution; /* LEDC通道的占空比分辨率 */
ledc_timer_t timer_num; /* 通道的定时器源（0 - LEDC_TIMER_MAX-1） */
uint32_t freq_hz; /* LEDC定时器频率（Hz） */
ledc_clk_cfg_t clk_cfg; /* 从ledc_clk_cfg_t配置LEDC源时钟 */
bool deconfigure; /* 是否去配置之前已配置的LEDC定时器 */
} ledc_timer_config_t;
上述结构体用于配置LEDC的PWM参数，以下对各个成员做简单介绍。
1）speed_mode：
设置LEDC速度模式。此字段可配置为LEDC_LOW_SPEED_MODE低速模式、LEDC_HIGH_SPEED_MODE高速模式。ESP32-P4只能配置为低速模式。
2）duty_resolution：
设置占空比分辨率。
3）timer_num：
选择计数器。选择范围为：0 ~ 3。
4）freq_hz：
设置定时器分辨率。
5）clk_cfg
设置定时器时钟源。此字段可配置为LEDC_AUTO_CLK、LEDC_USE_XTAL_CLK、LEDC_USE_PLL_DIV_CLK和LEDC_USE_RC_FAST_CLK。本章节实验配置为LEDC_AUTO_CLK。
6）deconfigure
是否去配置之前已配置的LEDC定时器。
2，LEDC通道配置ledc_channel_config
该函数用于LEDC通道配置，其函数原型如下：
esp_err_t ledc_channel_config(const ledc_channel_config_t *ledc_conf);
函数形参：
表17.3.1.2 ledc_channel_config函数形参描述
返回值：
ESP_OK表示成功
ESP_ERR_INVALID_ARG表示参数错误。
ledc_conf为指向LEDC PWM通道配置结构体的指针。接下来，笔者将详细 介绍ledc_channel_config_t结构体中的各个成员变量，如下代码所示：
typedef struct {
int gpio_num; /* LEDC输出GPIO编号，如果要使用GPIO16，则gpio_num = 16 */
ledc_mode_t speed_mode; /* LEDC速度模式，高速模式（仅在ESP32上存在）或低速模式 */
ledc_channel_t channel; /* LEDC通道（0 - LEDC_CHANNEL_MAX-1） */
ledc_intr_type_t intr_type; /* 配置中断，淡入中断使能或淡入中断禁用 */
ledc_timer_t timer_sel; /* 选择通道的定时器源（0 - LEDC_TIMER_MAX-1） */
/* LEDC通道的占空比，占空比设置的范围为[0, (2**duty_resolution)] */
uint32_t duty;
int hpoint; /* LEDC通道的hpoint值，范围为[0, (2**duty_resolution)-1] */
struct {
unsigned int output_invert: 1; /* 启用（1）或禁用（0）GPIO输出反转 */
} flags; /* LEDC标志 */
} ledc_channel_config_t;
ledc_channel_config_t结构体用于传递LEDC通道的配置参数，以便在调用ledc_channel_config时进行初始化和设置。通过这个结构体，开发者可以灵活配置LEDC通道的工作模式，以满足不同的定时需求。以下是各个参数的说明及可选项。
表17.3.1.3 ledc_channel_config_t结构体的各个参数描述及可选项
3，设置LEDC占空比ledc_set_duty
该函数用于设置LEDC占空比，其函数原型如下：
esp_err_t ledc_set_duty( ledc_mode_t speed_mode, ledc_channel_t channel,
uint32_t duty);
函数形参：
表17.3.1.4 ledc_set_duty函数形参描述
返回值：
ESP_OK表示成功；
ESP_ERR_INVALID_ARG表示参数错误。
4，更新LEDC通道参数ledc_update_duty
该函数用于更新LEDC通道参数，其函数原型如下：
esp_err_t ledc_update_duty(ledc_mode_t speed_mode, ledc_channel_t channel);
函数形参：
表17.3.1.5 ledc_update_duty函数形参描述
返回值：
ESP_OK表示成功；
ESP_ERR_INVALID_ARG表示参数错误。
至于其他LEDC配置函数，请读者查阅ESP-IDF的LEDC驱动文件。
17.3.2 程序流程图
图17.3.2.1 LEDC实验程序流程图
17.3.3 程序解析
在07_ledc例程中，作者在07_ledc\components\BSP路径下新建LEDC文件夹，并且需要更改CMakeLists.txt内容，以便在其他文件上调用。
1，LEDC驱动代码
这里我们只讲解核心代码，详细的源码请大家参考光盘本实验对应源码。LEDC驱动源码包括两个文件：ledc.c和ledc.h。
ledc.h主要用于声明ledc_init等函数，以便在其他文件中调用，具体内容不再赘述。
下面我们再解析ledc.c的程序，看一下初始化函数ledc_init，代码如下：
/**
* @brief 初始化LEDC
* @param ledc_config: ledc配置结构体
* @retval 无
*/
void ledc_init(ledc_config_t *ledc_config)
{
ledc_config->duty = ledc_duty_pow(ledc_config->duty, 2,
ledc_config->duty_resolution);
ledc_timer_config_t ledc_timer = {
.speed_mode = LEDC_LOW_SPEED_MODE, /* 低速模式*/
.duty_resolution = ledc_config->duty_resolution, /* 占空比分辨率 */
.timer_num = ledc_config->timer_num, /* 定时器选择 */
.freq_hz = ledc_config->freq_hz, /* 设置频率 */
.clk_cfg = ledc_config->clk_cfg /* 设置时钟源 */
};
/* 配置ledc定时器 */
ESP_ERROR_CHECK(ledc_timer_config(&ledc_timer));
/* 配置pwm通道 */
ledc_channel_config_t ledc_channel = {
.speed_mode = LEDC_LOW_SPEED_MODE, /* 低速模式 */
.channel = ledc_config->channel, /* PWM输出通道 */
.timer_sel = ledc_config->timer_num, /* 那个定时器提供计数值 */
.intr_type = LEDC_INTR_DISABLE, /* 关闭LEDC中断 */
.gpio_num = ledc_config->gpio_num, /* 输出GPIO管脚 */
.duty = ledc_config->duty, /* 占空比 */
.hpoint = 0 /* 设置hpoint数值 */
};
/* Lpoint = duty + hpoint */
/* 配置pwm通道 */
ESP_ERROR_CHECK(ledc_channel_config(&ledc_channel));
}
该函数用于初始化LEDC模块。它接收一个指向LEDC配置结构体的指针，计算占空比并配置定时器和PWM通道。通过调用相应的配置函数，它设置定时器的工作模式、频率和时钟源，确保LEDC在预期的模式下工作。最终，它注册PWM通道，准备好为后续的PWM信号输出提供支持。
接下来，我们来看一下ledc_duty_pow函数，它根据占空比分辨率来计算占空比，即高电平时间。如下代码所示。
/**
* @brief 计算一个周期的占空比计数值
* @param duty: 占空比
* @param m^n: 输入参数
* @retval 返回一个周期的占空比计数值
*/
uint32_t ledc_duty_pow(uint32_t duty, uint8_t m, uint8_t n)
{
uint32_t result = 1;
while (n--)
{
result *= m;
}
return (result * duty) / 100;
}
该函数用于计算一个周期的占空比计数值。通过输入的占空比和基数、指数参数，该函数计算出一个相应的计数值。它在实际占空比设置中起到辅助作用，将占空比从百分比转换为对应的计数值，以便于后续的LEDC配置和使用。
计算占空比的数值后，使用ledc_pwm_set_duty函数设置和更新占空比，如下代码所示。
/**
* @brief 设置占空比
* @param ledc_config: ledc配置结构体
* duty: 占空比
* @retval 无
*/
void ledc_pwm_set_duty(ledc_config_t *ledc_config, uint16_t duty)
{
ledc_config->duty = ledc_duty_pow(duty, 2, ledc_config->duty_resolution);
/* 设置占空比 */
ledc_set_duty(LEDC_LOW_SPEED_MODE, ledc_config->channel, ledc_config->duty);
/* 更新占空比 */
ledc_update_duty(LEDC_LOW_SPEED_MODE, ledc_config->channel);
}
该函数用于设置LEDC通道的占空比。接收一个指向LEDC配置结构体的指针和新的占空比值，通过计算新的占空比后，调用ledc_set_duty设置该通道的占空比，并随后调用ledc_update_duty更新设置。该函数确保在运行时能够动态调整PWM信号的占空比，以实现不同的输出效果。
2，CMakeLists.txt文件
本例程的功能实现主要依靠LEDC驱动。要在main函数中，成功调用LEDC文件中的内容，就得需要修改BSP文件夹下的CMakeLists.txt文件（重点看红色内容），修改如下：
set(src_dirs
LEDC)
set(include_dirs
LEDC)
set(requires
driver)
idf_component_register(SRC_DIRS ${src_dirs} INCLUDE_DIRS ${include_dirs}
REQUIRES ${requires})
component_compile_options(-ffast-math -O3 -Wno-error=format=-Wno-format)
3，main.c驱动代码
在main.c里面编写如下代码。
void app_main(void)
{
esp_err_t ret;
uint8_t dir = 1;
uint16_t ledpwmval = 0;
ledc_config_t *ledc_config = malloc(sizeof(ledc_config_t));
ret = nvs_flash_init(); /* 初始化NVS */
if(ret == ESP_ERR_NVS_NO_FREE_PAGES || ret == ESP_ERR_NVS_NEW_VERSION_FOUND)
{
ESP_ERROR_CHECK(nvs_flash_erase());
ESP_ERROR_CHECK(nvs_flash_init());
}
/* 启动定时器时，根据给出的分辨率和占空率参数自动选择ledc源时钟 */
ledc_config->clk_cfg = LEDC_USE_PLL_DIV_CLK;
/* 选择哪个定时器计数（LEDC_TIMER_0~LEDC_TIMER_3） */
ledc_config->timer_num = LEDC_TIMER_0;
/* 1KHz（系统自动计算分配系数，并提供freq_hz频率给到定时器） */
ledc_config->freq_hz = 1000;
/* 设置定时器最大计数值（请看ESP32-P4技术参考手册表32.4.1） */
ledc_config->duty_resolution = LEDC_TIMER_16_BIT;
/* 设置输出通道（LEDC_CHANNEL_0 ~ LEDC_CHANNEL_7） */
ledc_config->channel = LEDC_CHANNEL_0;
/* 一个周期内占高电平时间(占空比) */
ledc_config->duty = 0;
/* PWM信号输出那个管脚 */
ledc_config->gpio_num = LEDC_PWM_CH0_GPIO;
ledc_init(ledc_config);
while(1)
{
vTaskDelay(pdMS_TO_TICKS(100));
if (dir == 1)
{
ledpwmval += 5; /* dir==1 ledpwmval递增 */
}
else
{
ledpwmval -= 5; /* dir==0 ledpwmval递减 */
}
if (ledpwmval > 95)
{
dir = 0; /* ledpwmval到达100后，方向为递减 */
}
if (ledpwmval < 5)
{
dir = 1; /* ledpwmval递减到5后，方向改为递增 */
}
ledc_pwm_set_duty(ledc_config, ledpwmval); /* 设置占空比 */
}
}
app_main函数是ESP32应用程序的主入口，用于初始化系统并控制LED灯的亮度。首先，函数通过调用NVS（非易失性存储器）初始化，处理任何可能的错误。接着，它动态分配内存以存储LEDC配置结构体，并设置定时器、频率、占空比分辨率和输出通道等参数。通过调用 ledc_init 函数，完成LEDC的初始化。
在主循环中，函数实现了LED亮度的渐变效果，每100毫秒更新一次占空比。根据 ledpwmval 的值，LED的亮度逐渐递增至最高点后，再逐渐递减。当亮度达到临界值时，调整方向以实现循环渐变。最终，通过ledc_pwm_set_duty函数更新当前占空比，确保LED灯的亮度变化平滑且连续。
17.4 下载验证
程序下载完成后，系统通过调节PWM占空比来控制LED亮度，从而实现呼吸灯效果。
