PWM是一种脉冲宽度调制技术,是一种调制方式。PWM信号是由一个固定频率的方波和一个可变占空比的波形信号组成。通俗来说,就是通过改变信号高电平和低电平的时间比例来控制电流的强弱。
PWM技术在数字电路和模拟电路中都有应用,常见的场景是通过PWM控制电机、LED灯等装置的电流强度。
通常,PWM信号的占空比范围是0%~100%,也就是电平高电平低的时间比例。而在很多场景下,我们更希望用0~255的数值来控制占空比,例如在Arduino开发板上就是如此。
0-255的范围和8位二进制数刚好对应,可以方便地进行数值计算和处理。在Arduino中,使用analogWrite()函数时,输入数字0代表PWM的占空比为0%,数字255代表PWM的占空比为100%。同时,中间的数字则代表了不同的占空比大小。
PWM技术可以在一定程度上模拟出模拟信号的效果,例如通过PWM控制LED的亮度,在人眼的观察下可以看做是灯光的亮度在不断变化。同样,在控制电机时,PWM可以精确地控制电机的转速。
与模拟信号不同的是,PWM信号是离散的,频率也比模拟信号高得多。因此,PWM信号在传输和处理时需要进行采样和滤波,以降低因PWM信号带来的噪声和干扰。
PWM技术有着广泛的应用场景,在许多领域都有应用,尤其是在电力电子领域。如控制电机速度、控制照明灯的亮度、调节齿轮电机速度、调节风扇速度、音频放大器音量控制等,都是使用PWM来控制电流强度的。
而在数字电路方面,PWM技术也是不可或缺的一环,例如在嵌入式开发中,通过PWM实现时序控制、脉冲计数、PWM调光等功能。