数字输出与输入（GPIO）
ESP32 的通用输入输出引脚由 GPIO 矩阵统一管理，绝大多数引脚既可作输入也可作输出。Arduino 框架下使用 pinMode() 与 digitalWrite()、digitalRead() 控制，与经典 Arduino 用法一致。
const int LED = 2;
void setup() {
pinMode(LED, OUTPUT);
}
void loop() {
digitalWrite(LED, HIGH);
delay(500);
digitalWrite(LED, LOW);
delay(500);
}读取按键等外部信号时，把引脚设为 INPUT_PULLUP（内部上拉），按键另一端接地，按下读到 LOW，松开读到 HIGH。
哪些引脚不能随便用
ESP32 共有 34 个物理 GPIO，但一部分有特殊用途，做普通 IO 前要留心：
- GPIO 34、35、36、39：仅输入，没有内部上拉下拉，适合接 ADC 或数字传感器，不能做输出
- GPIO 6-11：连接内部 Flash，动了会直接崩溃，不要使用
- GPIO 0、2、5、12、15：参与启动模式判断与上电电平检测，可用但外接电路不能影响上电时的默认电平，否则设备无法正常启动或进不了烧录模式
- GPIO 1、3：默认串口 TX/RX，调试期间建议保留
PWM 输出（LEDC）
ESP32 的 PWM 由 LEDC 外设（原本为驱动 LED 设计，共 16 个通道）产生，可输出独立频率与占空比的方波，常用于 LED 调光、电机调速和驱动舵机。
Arduino-ESP32 3.x 对 API 做了重要简化：不再手动分配通道，直接把引脚、频率、分辨率一并交给 ledcAttach()，之后用 ledcWrite() 按引脚写占空比。2.x 时代的 ledcSetup() 与 ledcAttachPin() 已废弃，网上大量旧教程还在用，照抄会编译报错。
const int LED = 2; // 任意支持输出的 GPIO
const int FREQ = 5000; // 5 kHz
const int RES = 8; // 8 位分辨率
void setup() {
ledcAttach(LED, FREQ, RES); // 自动分配通道
}
void loop() {
for (int duty = 0; duty <= 255; duty++) {
ledcWrite(LED, duty);
delay(5);
}
for (int duty = 255; duty >= 0; duty--) {
ledcWrite(LED, duty);
delay(5);
}
}频率与分辨率的权衡
LEDC 的时钟源固定，频率和分辨率此消彼长：频率越高，可用的分辨率位数越少。常用组合：
- LED 调光：5 kHz、8 位（占空比 0-255）
- 舵机控制：50 Hz、16 位（脉宽精度约 0.5 微秒）
如果只需要简单调光，也可以直接用 analogWrite(pin, value)，它内部走 LEDC，取值 0-255，与 AVR Arduino 习惯一致。
模拟输入（ADC）
ESP32 内置两个 12 位逐次逼近型 ADC（ADC1、ADC2），共 18 个输入通道，读数范围默认 0-4095，对应约 0-3.3 V。使用 analogRead(pin) 即可读取：
const int POT = 34; // 电位器接 GPIO34
void setup() {
Serial.begin(115200);
}
void loop() {
int raw = analogRead(POT);
float voltage = raw * 3.3 / 4095.0;
Serial.printf("raw=%d voltage=%.2fV\n", raw, voltage);
delay(200);
}使用注意
- ADC2 与 WiFi 冲突：ADC2 的所有引脚在 WiFi 开启时不可用，WiFi 项目中的模拟输入一律选 ADC1 引脚（GPIO 32-39）
- 满量程并非精确 3.3 V：ESP32 的 ADC 非线性较明显，绝对精度约 ±3%，适合趋势判断（如电位器、光敏电阻），做精确电压测量需校准或外接 ADC
-
衰减设置：默认量程约 1.1 V，需用
analogSetPinAttenuation(pin, ADC_11db)把量程扩到约 3.3 V（新版核心多数引脚默认已是 11 dB，读满量程前建议显式设置一次）
动手实验：呼吸灯 + 旋钮调光
把前面内容串起来：电位器接 GPIO34（ADC1），LED 接 GPIO2，转动旋钮实时改变 LED 亮度。
const int POT = 34;
const int LED = 2;
void setup() {
ledcAttach(LED, 5000, 8);
}
void loop() {
int raw = analogRead(POT); // 0-4095
int duty = map(raw, 0, 4095, 0, 255);
ledcWrite(LED, duty);
delay(20);
}烧录后转动电位器，LED 亮度应平滑跟随。若 LED 不亮，先检查引脚是否误用了 GPIO 6-11；若读数始终为 0 或 4095，检查电位器接线与衰减设置。
常见坑速查
- 编译报
ledcSetup was not declared：在用 2.x 旧 API，改用ledcAttach/ledcWrite - 引脚无输出：确认不是 GPIO 34-39（仅输入）或 GPIO 6-11（Flash 专用）
- 上电反复重启或进不了烧录模式：GPIO 0、2、12、15 上外接了影响启动电平的电路
- 开了 WiFi 后模拟读数异常：用了 ADC2 引脚，换 GPIO 32-39