单片机 pwm 频率单片机功能——PWM脉冲宽度调制|技术文档|上海羊羽卓进出口贸易有限公司

单片机功能——PWM脉冲宽度调制

夏天在户外没有空调的庇护，小风扇就成了我们纳凉的重要工具。热了就把风速调大、凉了就把风扇的风速调小，总的来说风速得跟着体感舒适度走。小风扇的转速控制是利用PWM控制来调节，PWM驱动信号施加到连接至风扇的高侧或低侧的场效应晶体管（field-effect transistor，FET）上。在特定频率k开关风扇，通过PWM信号的占空比（duty cycle）来控制风扇转速。

而这里说的小风扇风速控制就涉及到了接下来我们要说的单片机知识点——PWM脉冲宽度调制。

PWM是一种模拟控制方式，根据相应载荷的变化来调制晶体管基极或MOS管栅极的偏置，来实现晶体管或MOS管导通时间的改变，从而实现开关稳压电源输出的改变。这种方式能使电源的输出电压在工作条件变化时保持恒定，是利用微处理器的数字信号对模拟电路进行控制的一种非常有效的技术。

PWM脉冲宽度调制具有两个非常重要的参数：频率和占空比。频率和周期是互为倒数的，占空比是指一个周期内高电平所占的比例。PWM信号就是根据需求调节占空比的大小以实现负载端电压的线性变化。

PWM的优点之一是从处理器到控制系统的信号是数字形式的，并且不需要数模转换。只有当噪声强度足以将逻辑1转换为逻辑0或逻辑0转换为逻辑1时，噪声也会影响数字信号。

抗噪声能力的提高是PWM相对于模拟控制的另一个优点，也是PWM在某些时候用于通信的主要原因。从模拟信号切换到PWM可以大大延长通信距离。在接收端，通过适当的RC或LC网络将调制后的高频方波滤除，信号恢复为模拟形式。

芯海的CSU38F20H芯片中带有3路PWM输出，一路互补PWM输出，可适用于个人护理、电池管理、消防标志灯等领域。

单片机学习——PWM

先举个简单的例子，电池9V，设9V工作时灯状态为全亮，1.8V工作时为微亮。若开关持续20%时间通，80%时间断，则可近似为用一个1.8V（9V*20%）的电池持续供电，此时为半亮。当然，开关通断时间需要特别短，否则，比如20s通80s断，灯泡会20s全亮，80s灭，而达不到微亮的效果。

在上述例子中，即将持续通断高低电平代替模拟信号(1.8V)，电机的控制其实也是类似的方法。

占空比为：正脉冲的持续时间与脉冲总周期的比值。此例中占空比即为20%。

复杂了讲就是，脉冲宽度调制（英语：Pulse Width Modulation，缩写：PWM），简称脉宽调制，是将模拟信号转换为脉波的一种技术，一般转换后脉波的周期固定，但脉波的占空比会依模拟信号的大小而改变。PWM技术是一种对模拟信号电平的数字编码方法，通过使用高分辨率计数器（调制频率）调制方波的占空比，从而实现对一个模拟信号的电平进行编码。模拟信号能否使用PWM进行编码调制，仅依赖带宽，这即意味着只要有足够的带宽，任何模拟信号值均可以采用PWM技术进行调制编码，一般而言，负载需要的调制频率要高于10Hz，在实际应用中，频率约在1kHz到200kHz之间。