单片机输出PWM脉冲的两种方法

PWM（脉冲宽度调制）是一种广泛应用于电子领域的技术，可以通过调整脉冲宽度来控制电路中电压和电流的有效值。在单片机领域，通过单片机输出PWM脉冲是一种常见的需求，特别是在电机控制、电源管理和信号生成等方面。本文将介绍两种单片机输出PWM脉冲的方法，以及它们的实现原理和示例程序。 首先需要了解的是51单片机，它是最常见的单片机之一，拥有定时器、中断、I/O口等多种硬件资源，但在一些早期的型号中，单片机内部并没有专门的硬件PWM输出功能。因此，需要通过软件结合定时器来模拟产生PWM信号。 方法一：固定脉宽PWM输出 在51单片机中，可以使用定时器配合软件来生成PWM波形。定时器设置为16位模式，通过软件计算并设置定时器初值，产生固定周期和宽度的PWM信号。通常，使用定时器中断服务程序来翻转PWM输出脚的状态，通过改变定时器重载值来调整占空比，从而改变输出信号的占空比。 程序清单中展示了固定脉宽PWM输出的实现，其中PwmData0和PwmData1是定时器重载值，它们决定了PWM脉冲的高电平和低电平持续时间。通过设置定时器初值和中断服务程序，可以生成固定周期的PWM脉冲。在定时器中断服务程序中，通过判断PWM输出标志PwmF的状态来决定是否翻转PWM输出脚。 方法二：可变脉宽PWM输出 为了使PWM信号的脉宽可变，可以使用两个定时器。其中，T0定时器用来控制PWM的占空比，而T1定时器则用来控制脉冲的宽度，最大脉宽可以设置为65536微秒。两个定时器均设置为16位定时器。在主程序中，根据需要调整PwmData0和PwmData1的值，PwmData0用于设定T0定时器的重载值，而PwmData1用于设定T1定时器的重载值。通过启动两个定时器的中断服务程序，在中断服务程序中加载相应的初值并启动定时器，实现可变脉宽的PWM输出。 此外，为了提高信号的驱动能力并降低外部干扰，通常会采用高速光耦如6N137来实现PWM信号的电气隔离。在输出端，再将PWM信号进行倒相处理。 实际应用中，需要根据单片机的晶振频率（如12MHz）计算定时器的初值，以满足PWM波形的精确时序要求。示例程序中包含了定时器初值的设置和中断服务程序的编写方法，以实现PWM的精确控制。 总结来说，单片机输出PWM脉冲的两种方法主要依赖于定时器和中断机制，通过软件计算和定时器重载值的设置来模拟PWM输出。这种方法虽然在处理能力上有限制，但在不需要很高精度的场合是非常实用的。通过阅读和理解本文介绍的方法和示例程序，可以加深对单片机PWM输出技术的理解，并在实际项目中灵活应用。