PWM的全称是Pulse Width Modulation,即脉冲宽度调制。在数码管显示、音量调节、电机控制等领域得到广泛应用。PWM波形的占空比是指高电平的时间占总周期的百分比,可以通过改变占空比来改变PWM波形的平均电平值,达到控制电路的目的。
在实际应用中,需要通过硬件电路或者单片机的软件控制来实现对PWM波形的产生。许多集成电路都会内置PWM模块,这些PWM模块可以直接输出PWM波形,只需要将控制信号输入到对应的引脚即可。这些引脚被称为PWM引脚,常见的PWM引脚有ATmega8引脚19、STC89C52引脚4等。
使用PWM调节LED的亮度非常常见,在单片机中可以通过软件控制PWM引脚的占空比来控制LED的亮度。占空比越大,LED的亮度越高,反之亦然。使用PWM进行LED调光还能够大幅度降低能耗,使得LED在亮度不变的情况下,能耗几乎成正比地下降。
根据需要使用具有PWM控制功能的LED灯对于提高能效、降低能源浪费、保护环境等方面都具有非常重要的意义。使用PWM引脚进行LED调光具有调光精度高、变化平滑等优点。
PWM在音频处理方面有着广泛的应用。一种常见的方法是通过PWM对信号的采样进行处理,以达到模拟信号的重构。PWM采样率越高,对信号波形的恢复越精细,信号的失真度越小。此外,PWM的调制方法还可以直接控制音频放大器中开关管的导通时间,从而控制放大器输出的功率。
这种PWM调制的音频处理方式可以在保证音频信号质量的前提下,显著提高音频放大器的效率,减少热损失,同时还能使用小尺寸的音频放大器来处理高功率信号,降低成本、省空间。