上海羊羽卓进出口贸易有限公司esp8266教程：定时器之PWM
esp8266教程：定时器之PWM
PWM是什么？
PWM即脉冲宽度调制（Pulse width modulation，PWM）技术，在单片机中PWM一般可以用来调节，led的亮度的高低，显示屏的亮度的高低，直流电机速度的快慢。PWM是什么？PWM其实是一个方波，我们可以调节方波的频率和占空比，从而达到调节led亮度的效果。
上图是一个方波，周期一样，但是占空比不一样，如果我们将这个方波接到led上即可驱动led的亮度。这是什么原理呢？大家可以看到上面的方波占空比分别为25%、50%、75%。占空比是什么意思就是高电平的时间除上周期，一个周期就是高电平的时间加上低电平的时间，比如占空比为25%就是高电平的时间除上周期的时间。
esp8266的PWM
esp8266没有硬件的PWM模块，不能像STM32的单片机那样配置好定时器之后就可以在IO口输出PWM方波，esp8266是使用高精度的定时器加上软件模拟PWM的方法，所以精度有限，由 FRC1 在软件上实现，可实现同频率、不同占空⽐的多路 PWM，可⽤来控制彩灯、蜂鸣器和电机等设备。* FRC1 是⼀个 23 bits 的硬件定时器。* PWM 的特性如下所示。* 使⽤ NMI（Non Maskable Interrupt）中断，更加精确。* 可扩展最多 8 路 PWM 信号。* 小于14 bit 分辨率，最⼩分辨率 45 ns。* ⽆需配置寄存器，调⽤函数接⼝即可完成配置。
PWM的一些基础知识
上图是一个方波，PWM我们关系几个知识点，就是频率，还有占空比。周期：T = 高电平+低电平的时间。频率：HZ = 1/T。即是周期的倒数，比如周期为1s，频率就是1HZ，周期为0.5s，周期就是2HZ。
占空比（duty cycle）: duty = 高电平T / 周期T。
PWM控制电机速度的原理
MCU的GPIO的电平是3.3V，我们使用MCU输出PWM方波，幅值3.3v的PWM方波经过电机驱动芯片后会将方波放大为12V的PWM方波，12是因为电机驱动的电源就是12V，放大的幅值和电机驱动芯片的电压有关，具体可以参考电机驱动芯片的手册。为啥需要经过驱动芯片，因为是MCU的IO口的电平只有3.3V，驱动电机的能力有限，所以需要放大到12v。MCU可以通过修改PWM的duty，就是占空比可以实现调节电机速度的作用，原理是高电平的时候有电机两端有12v的电压，所以电机开始转动，通过调节占空比就是调节12V导通的时间长度，时间越长速度越快，如果占空比为0，电机慢慢地会停止转动，如果占空比为1，那么电机全速转动，占空比为50%，电机以50%的速度进行转动。
单片机输出PWM脉冲的两种方法
51单片机没有PWM输出功能，可以采用定时器配合软件的方法实现，对精度要求不高的场合是非常实用的。采用高速光隔6N137输出，并将PWM的信号倒相。
本文引用地址：http://www.eepw.com.cn/article/201609/296668.htm
一、 工作原理
二、PWM输出
1. 固定脉宽PWM输出
用T0定时器完成PWM输出，脉宽固定为65536μs。T0定时器设置成16位定时器，PWM波形如图2所示。
程序清单：(12MHz)
PwmData0 ;T0定时t1的初值(字)
PwmData1 ;T0定时t2的初值(字)
PwmF ;PWM输出标志
;***************************
setb tro ;启动T0
……
T0Int：;T0中断服务程序
JB PwmF ，PwmOutH
;PWM输出未完成返回
Mov TH0，High(PwmData0)
Mov TL0，Low(PwmData0)
Setb tr0
Setb PwmF
Clr p1.0 ;PWM输出脚
reti
PwmOutH：Setb p1.0
Clr tr0
Mov TH0，High(PwmData1)
Mov TL0，Low(PwmData1)
Setb tr0
Clr PwmF
reti
说明：在主程序中计算PwmData0、PwmData1的值。
2. 可变脉宽PWM输出
用T0定时器控制PWM的占空比，T1定时器控制脉宽(最大65536μs。)
T0、T1定时器设置成16位定时器。
程序清单：(12MHz)
PwmData0 ;T0定时t1的初值(字)
PwmData1 ;T1定时T的初值(字)
;***************************
setb tro ;启动T0
setb tr1
……
T0Int：Clr tr0 ;T0中断服务程序
setb p1.0 ;PWM输出脚
reti
T1Int：Clr p1.0 ;T1中断服务程序
Clr tr0
Clr tr1
Mov TH0，High(PwmData0)
Mov TL0，Low(PwmData0)
Mov TH1，High(PwmData1)
Mov TL1，Low(PwmData1)
Setb tr1
Setb tr0
reti
说明：在主程序中计算PwmData0、PwmData1的值。
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