PWM(Pulse Width Modulation,脉冲宽度调制)是一种通过改变信号的脉冲宽度来控制
电路的技术。在单片机开发中,PWM 常用于控制电机的转速、调节 LED 的亮度、实现数
字-模拟转换等应用。
PWM 工作原理
PWM 的基本原理是在一个固定的周期内,通过改变脉冲的高电平时间(占空比)来控制
平均功率。PWM 信号一般由周期、占空比两个参数来描述:
� 周期(Period):PWM 信号的一个完整周期的时间长度,通常以时间单位(如
秒)表示。
� 占空比(Duty Cycle):高电平时间在一个周期中所占的比例,通常以百分比来表
示。占空比为 0%时,输出为低电平;占空比为 100%时,输出为高电平。
单片机实现 PWM 的方法
单片机实现 PWM 一般有以下几种方式:
1. 软件实现 PWM:利用定时器和中断来生成 PWM 信号。通过编程控制定时器的计
数器,当计数器值达到设定的阈值时,产生一个中断,从而改变输出引脚的状态。
2. 硬件定时器 PWM:许多现代单片机都内置了硬件定时器模块,可以直接生成
PWM 信号。开发者可以设置定时器的计数器上限和比较值,定时器将会自动根据
这些值生成 PWM 波形。
3. PWM 模块:一些高级单片机和专用的 PWM 控制器集成了 PWM 模块,可以更方
便地生成 PWM 信号。这些模块通常支持更多的 PWM 通道和更精确的控制选项。
实际应用
在单片机开发中,PWM 被广泛应用于各种控制场景:
� 电机控制:通过调节电机驱动的 PWM 信号的占空比,可以控制电机的转速和方
向。
� LED 亮度控制:调节 LED 的 PWM 信号占空比可以实现 LED 的亮度调节。
� 音频输出:在一些低成本的音频设备中,PWM 被用来模拟音频信号。
开发步骤
在单片机开发中实现 PWM,通常的步骤包括: