第 9 章：使用PWM脉宽调制功能控制 LED 亮度和风扇调速

冷知识：红米K80至尊版发布的时候，宣传屏幕最高可达3840Hz PWM 调光，是每秒屏幕可以闪烁3840次，树莓派pico理论PWM频率为8Hz~25,000,000 Hz。

9.1 核心原理：PWM 脉宽调制

传统电路中，要让电器实现"半亮"或"半速"，需要在电器两端串联一个电阻来分压限流。但单片机出现后，情况发生了改变：单片机可以高速切换高低电平，通过调节高电平在一个周期内的占比，就能等效实现电阻的功率控制效果。

GPIO（通用输入输出端口）只能输出数字电平（0V 或 3.3V），无法直接提供连续变化的模拟电压。而 PWM（脉冲宽度调制）技术通过快速切换高低电平，利用人眼的视觉暂留特性或电机的转动惯性，就能实现"等效"的亮度或速度控制。

这个原理可以用高压水枪类比：水枪全开时射程 10 米，如果周期性快速开关水枪，一个周期内开启时间越长、关闭时间越短，平均射程就越接近 10 米；反之，关闭时间占比越大，平均射程就越小。PWM 正是通过这种方式，调整高低电平的时间占比，实现对设备的精准模拟控制。

占空比（Duty Cycle） = 高电平时间 / 周期时间

树莓派 Pico 每个可编程管脚均可生成 0-255 的 PWM 输出，默认高电平为 3.3V，如果需要输出一个 2.0 伏，只需要将 PWM 值设置为 2/3.3*255=196，即可得到约 2.0V 的等效电压。

PWM 值设为 255 时等效于高电平，设为 0 时等效于低电平。学习了该章内容，建议读者学习完本章内容后，续统一采用 0–255 的 PWM 控制，替代单纯的高低电平。使用PWM，程序后期拓展性更强。

LED 调光：将 LED 长脚接于 GP0 管脚上，短脚串联上一个 100 欧电阻，接于 GND 上。

风扇调速：参考 8.2 接线方式。

LED 调光（呼吸灯效果，LED 从熄灭到最亮的平滑渐变）：

风扇调速：