如何利用51单片机输出PWM波.doc

【51单片机输出PWM波】 51单片机并不像高级的单片机如飞思卡尔或STM32那样内置了专门的PWM模块，但仍然可以通过软件编程利用内部定时器来实现PWM波的输出。以下是使用51单片机输出PWM波的核心知识点： 1. **PWM理论基础**： - PWM（脉宽调制）是一种通过改变信号的高电平时间比例来调节平均功率的技术。占空比，即高电平时间与整个周期的比例，决定了输出的平均电压或电流。 - PWM波的频率决定了电机或其他负载的工作特性，过高可能导致噪音，过低则可能引起不稳定。 2. **使用定时器实现PWM**： - 51单片机通常可以使用定时器T0和T1来控制PWM的频率和占空比。一个定时器用于控制周期，另一个用于控制占空比。或者，可以只用一个定时器，通过调整初值来实现。 - 使用一个定时器时，需要计算PWM周期和占空比，然后设置定时器的溢出次数来决定高电平和低电平的时间。 3. **程序设计**： - 程序设计中，定时器T0通常设置为中断方式，每次溢出都会触发中断。中断服务子程序中，根据时间基准（例如0.01ms）和占空比，控制I/O口的电平状态。 - 例如，当定时器中断次数达到100次（1ms）时，清零时间变量time，保证PWM频率为1kHz。在time小于等于占空比对应的中断次数时，I/O口输出高电平，反之输出低电平。 4. **具体程序示例**： - 给出的程序中，晶振频率为11.00592MHz，CPU型号为STC89C52。定时器T0工作在方式1，设置初值以达到0.01ms的中断间隔。 - 中断服务子程序`tim0()`里，time变量递增，当达到100时重置，同时根据time值控制PWM1（P2^0）的高低电平，以实现80%的占空比。 5. **占空比调整**： - 在程序中，通过改变time的比较值，可以从0%到100%调整PWM的占空比。例如，当time小于等于20时，PWM1输出低电平，表示20%的占空比；其他时间输出高电平，表示80%的占空比。 6. **延时函数`delay(uint z)`**： - 延时函数用于等待一定时间，通常通过循环来实现。在示例程序中，它由两个嵌套的for循环构成，通过调整循环次数来控制延时的精确度。 7. **中断处理**： - 开启总中断EA和定时器0中断ET0，并启动定时器0(TR0=1)。中断服务子程序`tim0()`在定时器0溢出时执行，进行PWM输出的控制。 通过以上步骤，51单片机就能生成具有可调占空比的PWM波，满足不同应用的需求，例如控制电机的速度或亮度等。虽然相比有内置PWM模块的单片机复杂，但51单片机的灵活性使其在资源有限的场合依然能够胜任PWM输出的任务。