使用51單片機(jī)產(chǎn)生PWM的方法和程序詳細(xì)說明

　　89C51 芯片沒有自帶 PWM 發(fā)生器，如果要用 51 來產(chǎn)生 PWM 波就必須要用軟件編程的方法來模擬。方法大概可以分為軟件延時和定時器產(chǎn)生兩種方法。下面將逐一介紹。

　　1 軟件延時法

　　利用軟件延時函數(shù)，控制電平持續(xù)的時間，達(dá)到模擬 pwm 的效果。

　　可見，用這種延時函數(shù)的方法就能簡單地模擬出 pwm 輸出。但是這種方法的缺點(diǎn)也相當(dāng)明顯。當(dāng)程序除了要輸出 pwm 波還要執(zhí)行其他操作比如鍵盤掃描、顯示等操作時，需要占用 CPU 一定的機(jī)器周期，這樣就會影響 pwm 的準(zhǔn)確度。現(xiàn)在很少會用到這種方法，接下來要介紹的是比較常用的方法。

　　2 定時器產(chǎn)生 pwm 這種方法利用了定時器溢出中斷，在中斷服務(wù)程序改變電平的高低，在程序較復(fù)雜、多操作時仍能輸出較準(zhǔn)確的 pwm 波形。 2.1 注意事項(xiàng) 2.2.1 中斷服務(wù)程序的內(nèi)容。一般來說中斷服務(wù)程序只完成改變標(biāo)志位、轉(zhuǎn)換高低電平的功能，如果中斷服務(wù)程序中有太多的操作會影響 pwm 波的輸出，尤其是除法、取余、浮點(diǎn)數(shù)運(yùn)算會占用大量的機(jī)器周期，應(yīng)在中斷外完成運(yùn)算。 2.2.2 定時器裝入初值的問題。裝入初值不能太接近于定時器的溢出值。如我們使用定時器方式 1，最多能計(jì) 65536 個數(shù)，假設(shè)我們轉(zhuǎn)入的初值為 65534，那么定時器計(jì)兩個數(shù)就會進(jìn)入中斷，這樣會使程序紊亂而其他功能無法正常地執(zhí)行，所以一般要留 50-100 個數(shù)的裕量。 2.2 定時器工作方式在定時器工作方式的選擇上，可以選擇定時器的工作方式 0、1、2 都可以，本文采用的是工作方式 1，即 16 位定時器，這樣可以獲得較寬的調(diào)頻范圍。 2.3 定時器初值的計(jì)算設(shè)占空比為α，頻率為 f 產(chǎn)生高電平時裝入定時器高 8 位的值應(yīng)為產(chǎn)生高電平時裝入定時器低 8 位的值應(yīng)為顯然，產(chǎn)生低電平時的公式只要把α換成（1-α）就行了。然而在 51 單片機(jī)中，浮點(diǎn)數(shù)運(yùn)算需要消耗 cpu 很長的時間，為了提高程序效率，通常用 100 倍的占空比來計(jì)算。同時，要注意數(shù)據(jù)類型，避免超出范圍，影響計(jì)算結(jié)果。