關(guān)于PWM脈沖寬度調(diào)制，你懂多少？

其實關(guān)于PWM脈沖寬度調(diào)制講的最詳細的應(yīng)該在電力電子里面，然而平時用的最多的就是在一些的程序控制里面。

1.PWM定義

脈沖寬度調(diào)制（PWM）是一種對模擬信號電平進行數(shù)字編碼的方法。通過高分辨率計數(shù)器的使用，方波的占空比被調(diào)制用來對一個具體模擬信號的電平進行編碼。PWM信號仍然是數(shù)字的，因為在給定的任何時刻，滿幅值的直流供電要么完全有(ON)，要么完全無(OFF)。電壓或電流源是以一種通(ON)或斷(OFF)的重復(fù)脈沖序列被加到模擬負載上去的。通的時候即是直流供電被加到負載上的時候，斷的時候即是供電被斷開的時候。只要帶寬足夠，任何模擬值都可以使用PWM進行編碼。

2.PWM控制的基本原理

理論基礎(chǔ)：沖量相等而形狀不同的窄脈沖加在具有慣性的環(huán)節(jié)上時，其效果基本相同。沖量指窄脈沖的面積。效果基本相同，是指環(huán)節(jié)的輸出響應(yīng)波形基本相同。低頻段非常接近，僅在高頻段略有差異。

3.PWM相關(guān)概念
占空比：就是輸出的PWM中，高電平保持的時間與該PWM的時鐘周期的時間之比。

在很多的控制中，會經(jīng)常用的占空比，也就是在一個周期內(nèi)高電平的時間占整個周期的比例。

頻率：假設(shè)一個PWM的頻率是1KHz，那么它的周期就是1ms，如果它是方波的話，占空比就是50%，高電平的時間等于低電平的時間等于0.5ms。如果高電平的時間為200us，那么它的占空比就是20%。

分辨率：最小能達到的值，如8位的PWM，理論的分辨率就是1：255(單斜率)， 16位的的PWM理論就是1：65535(單斜率)。

分辨率的意思就是把一個周期的時間分成了多少份。如果是10份，那么占空比的精度就為10%。如果分成1000分，那么占空比的精度就為0.1%。

4.使用單片機產(chǎn)生PWM

一般的單片機輸出PWM都會在定時器這部分有介紹，它的基本原理是不變的，只是不同的單片機程序設(shè)計起來略有有不同的，但還是大同小異。

51單片機：

在51單片機中，使用一個定時器中斷，在中斷中設(shè)置一個變量，只需要求反就能得到一個方波，這里就不細說了，但很多時候在理論計算上是沒有問題的，但是用示波器測試的時候發(fā)現(xiàn)與理論相差過大，這邊必須要考慮下中斷中的語句使用時間。如果定時器中斷是10us，那么在51中，單條語句最少運行時間也得需要幾us，中斷語句過多的話就會出現(xiàn)特變大的誤差。

stm32單片機：

32單片機有它固定的PWM輸出配置，這里需要明白兩個詞：自動重裝載值和預(yù)分頻系數(shù)。F1單片機的系統(tǒng)頻率是72MHz，如果需要的頻率是10KHz，預(yù)分頻系數(shù)設(shè)置成7199（7200-1）；自動重裝載值就是上面說的分辨率，最大值為65535（16位）。

占空比的大小是比較值和自動重裝載值比值。