ESP32 点亮 LED 的实现主要通过 SingleLed 类完成，该类用于控制单个 WS2812 类型的 LED（通常为板载 LED）。实现了 ESP32 对单颗 LED 的控制，支持颜色设置、状态驱动点亮及闪烁等功能。

类 / 方法	功能描述
SingleLed	封装单颗 WS2812 LED 的控制逻辑，支持颜色设置、开关、闪烁等功能。
TurnOn()	点亮 LED，根据 r_, g_, b_ 的值设置颜色并刷新显示。
SetColor(r, g, b)	设置 LED 的 RGB 颜色值（0-255）。
led_strip_set_pixel	底层函数，设置指定 LED 像素的颜色（用于 WS2812 等灯带驱动）。
led_strip_refresh	刷新 LED 显示，使颜色设置生效。

一、LED 硬件配置与驱动初始化

LED 硬件配置与驱动初始化的核心是根据 LED 类型选择合适的外设（RMT 或 LEDC），并正确配置引脚、时序、颜色格式等参数。SingleLed 和 GpioLed 类分别封装了数字灯带和普通 LED 的驱动逻辑，通过继承 Led 基类实现统一的状态控制接口，确保硬件无关性和代码可复用性。

1.WS2812 类型 LED（数字灯带，如板载 RGB 灯）

（1）硬件配置

• GPIO 选择：使用 BUILTIN_LED_GPIO（通常为 GPIO5 或自定义引脚）作为数据引脚，仅需一根 GPIO 即可控制单颗或多颗 WS2812 灯珠。
• 电路连接：
  • VCC：连接 5V 或 3.3V 电源（根据 LED 型号）。
  • GND：接地。
  • DATA：连接 ESP32 的指定 GPIO（如 DISPLAY_MOSI_PIN 或自定义引脚）。

（2）驱动初始化（SingleLed 类）

核心通过 RMT（Remote Control）外设 驱动 WS2812，利用 led_strip 库实现：

// single_led 构造函数
SingleLed::SingleLed(gpio_num_t gpio) {
    assert(gpio != GPIO_NUM_NC);

    // 1. LED 灯带基础配置
    led_strip_config_t strip_config = {};
    strip_config.strip_gpio_num = gpio;           // 数据引脚 GPIO
    strip_config.max_leds = 1;                    // 单颗 LED
    strip_config.led_pixel_format = LED_PIXEL_FORMAT_GRB; // GRB 颜色格式（WS2812 常用）
    strip_config.led_model = LED_MODEL_WS2812;     // 指定 LED 型号

    // 2. RMT 驱动配置（控制信号时序）
    led_strip_rmt_config_t rmt_config = {};
    rmt_config.resolution_hz = 10 * 1000 * 1000;  // 10MHz 分辨率，确保信号精度

    // 3. 创建 LED 设备
    ESP_ERROR_CHECK(led_strip_new_rmt_device(&strip_config, &rmt_config, &led_strip_));
    led_strip_clear(led_strip_);  // 初始化时关闭 LED

    // 4. 初始化闪烁定时器（可选，用于状态提示）
    esp_timer_create_args_t blink_timer_args = {
        .callback = [](void *arg) { static_cast<SingleLed*>(arg)->OnBlinkTimer(); },
        .arg = this,
        .dispatch_method = ESP_TIMER_TASK,
        .name = "blink_timer",
    };
    ESP_ERROR_CHECK(esp_timer_create(&blink_timer_args, &blink_timer_));
}

• LED_PIXEL_FORMAT_GRB：WS2812 通常使用 GRB 顺序，需与实际硬件一致。
• LED_MODEL_WS2812：指定驱动模型，确保时序匹配。
• rmt_config.resolution_hz：高分辨率保证信号准确，避免颜色显示异常。

2.普通 GPIO 控制 LED（通过 PWM 调节亮度）

（1）硬件配置

• GPIO 选择：任意 GPIO（如 DISPLAY_BACKLIGHT_PIN），需连接一个限流电阻（约 220Ω）到 LED 阳极，阴极接地。
• 电路连接：
  • VCC：连接 3.3V 电源。
  • GND：接地。
  • GPIO：通过 PWM 输出控制亮度（需支持 LEDC 外设）。

（2）驱动初始化（GpioLed 类）

使用 LEDC（LED 控制器）外设 实现 PWM 控制，支持亮度调节和闪烁：

// gpio_led 构造函数
GpioLed::GpioLed(gpio_num_t gpio, int output_invert) {
    // 1. 配置 LEDC 定时器
    ledc_timer_config_t timer_config = {
        .speed_mode = LEDC_LOW_SPEED_MODE,  // 低速模式（适合背光等非高频场景）
        .duty_resolution = LEDC_TIMER_10_BIT, // 10 位分辨率（0-1023 亮度等级）
        .timer_num = LEDC_TIMER_0,          // 选择定时器 0
        .freq_hz = 20000,                   // 20kHz 频率（避免人眼可见闪烁）
        .clk_cfg = LEDC_AUTO_CLK,           // 自动选择时钟源
    };
    ESP_ERROR_CHECK(ledc_timer_config(&timer_config));

    // 2. 配置 LEDC 通道
    ledc_channel_config_t channel_config = {
        .gpio_num = gpio,                   // LED 连接的 GPIO
        .speed_mode = LEDC_LOW_SPEED_MODE,
        .channel = LEDC_CHANNEL_0,          // 通道 0
        .intr_type = LEDC_INTR_DISABLE,      // 禁用中断
        .timer_sel = LEDC_TIMER_0,
        .duty = 0,                          // 初始占空比（0% 关闭）
        .hpoint = 0,
        .flags = {
            .output_invert = output_invert  // 是否反转输出（根据电路设计）
        }
    };
    ESP_ERROR_CHECK(ledc_channel_config(&channel_config));

    ledc_initialized_ = true;
    duty_ = 0;
}

• duty_resolution：分辨率越高，亮度调节越细腻（10 位对应 1024 级）。
• freq_hz：20kHz 以上避免人眼感知到闪烁，适合背光等场景。
• output_invert：若 LED 阳极接 GPIO，阴极接地，通常无需反转；反之需设置为 1。

3.核心驱动差异对比

特性	WS2812（数字灯带，SingleLed）	普通 LED（PWM 控制，GpioLed）
控制方式	单总线数字信号（RMT 驱动）	PWM 模拟电压（LEDC 驱动）
颜色支持	真彩色（RGB 独立控制）<