PWM是Pulse Width Modulation的縮寫(xiě)，它的中文名字是脈沖寬度調(diào)制，一種說(shuō)法是它利用微處理器的數(shù)字輸出來(lái)對(duì)模擬電路進(jìn)行控制的一種有效的技術(shù)，其實(shí)就是使用數(shù)字信號(hào)達(dá)到一個(gè)模擬信號(hào)的效果。這是個(gè)什么概念呢？我們一步步來(lái)介紹。 首先從它的名字來(lái)看，脈沖寬度調(diào)制，就是改變脈沖寬度來(lái)實(shí)現(xiàn)不同的效果。我們先來(lái)看三組不同的脈沖信號(hào)，如圖所示。 這是一個(gè)周期是 10ms，即頻率是 100Hz 的波形，但是每個(gè)周期內(nèi)，高低電平脈沖寬度各不相同，這就是 PWM 的本質(zhì)。在這里大家要記住一個(gè)概念，叫做“占空比”。占空比是指高電平的時(shí)間占整個(gè)周期的比例。比如第一部分波形的占空比是 40%，第二部分波形占空比是 60%，第三部分波形占空比是 80%，這就是 PWM 的解釋。 那為何它能對(duì)模擬電路進(jìn)行控制呢？大家想一想，我們數(shù)字電路里，只有 0 和 1 兩種狀態(tài)，比如我們第 2 章學(xué)會(huì)的點(diǎn)亮 LED 小燈那個(gè)程序，當(dāng)我們寫(xiě)一個(gè) LED = 0;小燈就會(huì)長(zhǎng)亮，當(dāng)我們寫(xiě)一個(gè) LED = 1;小燈就會(huì)滅掉。當(dāng)我們讓小燈亮和滅間隔運(yùn)行的時(shí)候，小燈是閃爍。 如果我們把這個(gè)間隔不斷的減小，減小到我們的肉眼分辨不出來(lái)，也就是 100Hz 以上的頻率，這個(gè)時(shí)候小燈表現(xiàn)出來(lái)的現(xiàn)象就是既保持亮的狀態(tài)，但亮度又沒(méi)有 LED = 0;時(shí)的亮度高。那我們不斷改變時(shí)間參數(shù)，讓 LED = 0;的時(shí)間大于或者小于 LED = 1;的時(shí)間，會(huì)發(fā)現(xiàn)亮度都不一樣，這就是模擬電路的感覺(jué)了，不再是純粹的 0 和 1，還有亮度不斷變化。大家會(huì)發(fā)現(xiàn)，如果我們用 100Hz 的信號(hào)，如圖 10-1 所示，假如高電平熄滅小燈，低電平點(diǎn)亮小燈的話(huà)，第一部分波形熄滅 4ms，點(diǎn)亮 6ms，亮度最高，第二部分熄滅 6ms，點(diǎn)亮 4ms，亮度次之，第三部分熄滅 8ms，點(diǎn)亮 2ms，亮度最低。那么用程序驗(yàn)證一下我們的理論，我們用定時(shí)器T0 定時(shí)改變 P0.0 的輸出來(lái)實(shí)現(xiàn) PWM，與純定時(shí)不同的是，這里我們每周期內(nèi)都要重載兩次定時(shí)器初值，即用兩個(gè)不同的初值來(lái)控制高低電平的不同持續(xù)時(shí)間。為了使亮度的變化更加明顯，程序中使用的占空比差距更大。 #include sbit PWMOUT = P0^0; sbit ADDR0 = P1^0; sbit ADDR1 = P1^1; sbit ADDR2 = P1^2; sbit ADDR3 = P1^3; sbit ENLED = P1^4; unsigned char HighRH = 0; //高電平重載值的高字節(jié) unsigned char HighRL = 0; //高電平重載值的低字節(jié) unsigned char LowRH = 0; //低電平重載值的高字節(jié) unsigned char LowRL = 0; //低電平重載值的低字節(jié) void ConfigPWM(unsigned int fr, unsigned char dc); void ClosePWM(); void main(){ unsigned int i; EA = 1; //開(kāi)總中斷 ENLED = 0; //使能獨(dú)立 LED ADDR3 = 1; ADDR2 = 1; ADDR1 = 1; ADDR0 = 0; while (1){ ConfigPWM(100, 10); //頻率 100Hz，占空比 10% for (i=0; i40000; i ); ClosePWM(); ConfigPWM(100, 40); //頻率 100Hz，占空比 40% for (i=0; i40000; i ); ClosePWM(); ConfigPWM(100, 90); //頻率 100Hz，占空比 90% for (i=0; i40000; i ); ClosePWM(); //關(guān)閉 PWM，相當(dāng)于占空比 100% for (i=0; i40000; i ); } } /* 配置并啟動(dòng) PWM，fr-頻率，dc-占空比 */ void ConfigPWM(unsigned int fr, unsigned char dc){ unsigned int high, low; unsigned long tmp; tmp = (11059200/12) / fr; //計(jì)算一個(gè)周期所需的計(jì)數(shù)值 high = (tmp*dc) / 100; //計(jì)算高電平所需的計(jì)數(shù)值 low = tmp - high; //計(jì)算低電平所需的計(jì)數(shù)值 high = 65536 - high 12; //計(jì)算高電平的重載值并補(bǔ)償中斷延時(shí) low = 65536 - low 12;//計(jì)算低電平的重載值并補(bǔ)償中斷延時(shí) HighRH = (unsigned char)(high>>8); //高電平重載值拆分為高低字節(jié) HighRL = (unsigned char)high;