什么是PWM（PWM的基本原理及其应用）

大家好，小太来为大家解答以上问题。什么是PWM，PWM的基本原理及其应用很多人还不知道，现在让我们一起来看看吧！

什么是PWM？脉宽调制是一种非常有效的技术，它利用微处理器的数字输出来控制模拟电路。它广泛应用于从测量和通信到功率控制和转换的许多领域。PWM控制在汽车上也有很多应用，比如电动车充电电路的CP端信号(用于电源握手)、燃油泵的电源控制电路、电机调速等。

2模拟电路数字电路[1]模拟电路模拟信号的数值可以连续变化，其时间和幅度分辨率不受限制。9V电池是一种模拟设备，因为它的输出电压不完全等于9V，而是随时间变化，可以取任何实际值。模拟电压和电流可直接用于控制，如汽车收音机的音量控制。在一个简单的模拟收音机中，音量旋钮与一个可变电阻相连。转动旋钮时，电阻值变大或变小；流经这个电阻的电流也随之增大或减小，从而改变驱动扬声器的电流值，使音量相应增大或减小。尽管模拟控制看起来直观简单，但它并不总是非常经济或可行的。有一点就是模拟电路容易随时间漂移，所以很难调整。模拟电路也可能产生严重的热量，其功耗与工作元件两端的电压和电流的乘积成正比。模拟电路也可能对噪声敏感，任何扰动或噪声都一定会改变电流值。[2]数字电路通过数字控制模拟电路，可以大大降低系统的成本和功耗。此外，许多微控制器和DSP已经在其芯片上包括PWM控制器，这使得数字控制的实现更容易。简而言之，PWM是一种对模拟信号电平进行数字编码的方法。PWM信号仍然是数字的，因为在任何给定的时刻，全振幅DC电源要么完全打开，要么完全关闭。或者电压和电流源以开或关的重复脉冲序列施加到模拟负载。接通时间是DC电源加到负载上的时间，断开时间是电源断开的时间。只要带宽足够，任何模拟值都可以用PWM编码(这里指PWM直接控制负责)。图中显示了三种不同的PWM信号。a是占空比为10%的PWM输出，即在信号周期中，10%的时间导通，其余90%的时间关断。b和C分别显示占空比为50%和90%的PWM输出。三个PWM输出代码是三个不同的模拟信号值，强度分别为满量程值的10%、50%和90%。例如，假设电源为9V，占空比为10%，它对应于幅度为0.9V的模拟信号。通信和控制PWM的一个优点是，从处理器到受控系统的信号是数字形式的，不需要进行数模转换。将信号保持在数字形式可以最小化噪声的影响。只有当噪声强到足以使逻辑1变为逻辑0或逻辑0变为逻辑1时，它才能影响数字信号。抗噪声能力的增强是PWM相对于模拟控制的另一个优势，也是PWM在某些情况下用于通信的主要原因。作为一个具体的例子，让我们检查一个由PWM控制的制动器。简单来说，刹车就是把东西夹紧的装置。许多制动器使用模拟输入信号来控制夹紧压力(或制动力)。施加到制动器上的电压或电流越大，制动器产生的压力就越大。PWM控制器的输出可以连接到电源和制动器之间的开关。要产生更大的制动力，只需通过软件增加PWM输出的占空比即可。如果要产生特定的制动压力，必须通过测量确定占空比和压力之间的数学关系(获得的公式或查找表可用于控制温度、表面磨损等)。).4硬件设置产生PWM很多微控制器内部都包含PWM控制器。比如微芯片公司的PIC16C67就含有两个PWM控制器，每个控制器都可以选择导通时间和周期。占空比是导通时间与周期的比值；调制频率是周期的倒数。

执行脉宽调制(脉宽调制的缩写)操作之前，这种微处理器要求在软件中完成以下工作：* 设置提供调制方波的片上定时器/计数器的周期* 在脉宽调制(脉宽调制的缩写)控制寄存器中设置接通时间* 设置脉宽调制(脉宽调制的缩写)输出的方向，这个输出是一个通用输入-输出管脚* 启动定时器* 使能脉宽调制(脉宽调制的缩写)控制器5软件编程产生PWM51单片机内部没有脉宽调制(脉宽调制的缩写)控制器，需要通过软件编程来实现，程序如下。k1 EQU p 1.0k 2 EQU p 1.1 org 0000 hajmp MAINORG 0040 hmain : MOV SP，#60H MOV R1，#3 MOV R2，#4 MOV R3，#0 MOV TH0，#0FFH MOV TL0，#9CH MOV TH1，#3CH MOV TL1，#0B0H MOV TMOD，# 11H16位定时器/计数器MOV IE 、# 8FH SETB IT0 SETB IT1 SETB TR0 SETB tr1 LOOP : MOV A、R1 JB K2、S1呼叫延时JB K2、S1 CJNE A、#9、PWMINC呼叫领导SJMP环线PWM INC : R1 SJMP环线s 1: JB K1、S2 CJNE A 、#1、PWMDEC呼叫领导SJMP环线，R1时间12月：日，SJMP环线000

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