PWM是脉冲宽度调制(Pulse Width Modulation)的缩写,是一种电子技术,通过控制电路中的开关状态和时间来控制电路输出的平均电平。单片机做的PWM是通过单片机内部的定时器和计数器模块实现的。通过设置不同的计数器计数值和比较值,可以控制输出脉冲的频率、占空比等。
PWM是通过改变高电平和低电平的时间比例来控制输出的电平变化的。对于一个经过低通滤波器(LC滤波器)后的输出电压信号,其平均值将等于输入电压乘上高电平的时间和低电平的时间比例(占空比)。因此,通过改变高低电平的时间比例,可以实现对输出电平的变化。
在单片机实现PWM的过程中,定时器模块会不断进行计数,并在计数达到设定值时输出一个周期性的脉冲。通过改变脉冲的宽度,即使高电平时间的变化,就可以实现PWM输出。而脉冲宽度的改变,是通过使用比较器模块,在定时器计数器计数值达到设定值时,与比较值进行比较,从而确定高电平的结束时间,就可以修改高电平时间。
PWM技术可以应用于各种电子电路中,比如电机控制、LED亮度调节、音频放大器等。其中,电机控制中的PWM可以控制电机转速和转向;LED亮度调节中的PWM可以改变LED亮度,达到节能的效果;音频放大器中的PWM可以使功率放大器在大功率输出时不浪费电力,提高了放大器的效率。
尤其是在电机控制中,PWM技术广泛应用于各种类型的电机驱动电路中,如直流电机和交流电机等。通过改变PWM信号的占空比,可以控制电机的速度和转向,实现电机的精准控制。
PWM波形有多种,根据不同的需求可以使用不同的波形类型,常见的PWM波形包括:
1.方波PWM:高电平和低电平的时间长度相等,频率比较高,通常用于普通电机控制。
2.三角波PWM:输出脉冲的上升和下降均匀,适合高精度的电路控制。
3.正弦波PWM:输出脉冲的上升和下降按照正弦函数曲线进行变化,可以用于交流电机控制。
4.随机波PWM:输出脉冲的上升和下降时间随机变化,可以引起电机的噪声和振动,用于实现特殊的效果和功能。