?PWM(Pulse-width modulation)是脈沖寬度調(diào)制的縮寫。脈沖寬度調(diào)制是一種模擬信號(hào)電平數(shù)字編碼方法。脈沖寬度調(diào)制PWM是通過(guò)將有效的電信號(hào)分散成離散形式從而來(lái)降低電信號(hào)所傳遞的平均功率的一種方式。所以根據(jù)面積等效法則，可以通過(guò)對(duì)改變脈沖的時(shí)間寬度，來(lái)等效的獲得所需要合成的相應(yīng)幅值和頻率的波形。實(shí)現(xiàn)模擬電路的數(shù)字化控制可顯著降低系統(tǒng)成本和功耗。許多微控制器和數(shù)字信號(hào)處理器 (DSP) 已包括了 PWM控制器芯片，因此可以更輕松地實(shí)施數(shù)字化控制。PWM信號(hào)是通過(guò)調(diào)節(jié)占空比的變化來(lái)調(diào)節(jié)信號(hào)、能量等的變化。

PWM輸出控制?是指通過(guò)調(diào)整脈沖寬度調(diào)制(PWM)信號(hào)的占空比來(lái)控制輸出信號(hào)的過(guò)程。PWM是一種通過(guò)改變脈沖的寬度來(lái)調(diào)節(jié)電信號(hào)的技術(shù)，廣泛應(yīng)用于各種電子設(shè)備中，以實(shí)現(xiàn)精確的功率和信號(hào)控制。

PWM的基本原理

PWM通過(guò)調(diào)節(jié)脈沖的高電平持續(xù)時(shí)間(占空比)來(lái)控制模擬電路。具體來(lái)說(shuō)，PWM信號(hào)是由一系列脈沖組成，每個(gè)脈沖的寬度和間隔可以調(diào)節(jié)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)輸出信號(hào)的控制。PWM信號(hào)的占空比是指高電平時(shí)間與整個(gè)周期時(shí)間的比例，通過(guò)改變占空比，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)電壓、電流等參數(shù)的精確控制?12。

PWM的應(yīng)用場(chǎng)景

?電機(jī)控制?：在電機(jī)驅(qū)動(dòng)中，PWM用于調(diào)節(jié)電機(jī)的轉(zhuǎn)速和扭矩，通過(guò)改變占空比來(lái)控制電機(jī)的輸出功率。

?LED亮度調(diào)節(jié)?：在LED照明中，PWM用于調(diào)節(jié)LED的亮度，通過(guò)快速開(kāi)關(guān)LED燈來(lái)實(shí)現(xiàn)亮度調(diào)節(jié)，人眼無(wú)法察覺(jué)到閃爍。

?電源管理?：在電源管理中，PWM用于調(diào)節(jié)輸出電壓和電流，實(shí)現(xiàn)高效的能量管理和節(jié)能。

?音頻處理?：在音頻放大器中，PWM用于調(diào)節(jié)音頻信號(hào)的音量和音質(zhì)。

實(shí)現(xiàn)PWM輸出的步驟和方法

以STM32單片機(jī)為例，實(shí)現(xiàn)PWM輸出的步驟包括：

?定義GPIO口結(jié)構(gòu)體、比較輸出結(jié)構(gòu)體、定時(shí)器結(jié)構(gòu)體?。

?使能定時(shí)器3和相關(guān)IO時(shí)鐘?。

?初始化IO口為復(fù)用功能輸出?。

?初始化定時(shí)器(重裝載值A(chǔ)RR，與分頻系數(shù)PSC等)?。

?初始化輸出比較參數(shù)?。

?使能預(yù)裝載寄存器?。

?使能定時(shí)器TIM_Cmd()?。

?不斷改變比較值CCRx，達(dá)到不同的占空比效果??2。PWM輸出控制全攻略：從原理到實(shí)踐

什么是PWM?

脈沖寬度調(diào)制(PWM)是一種通過(guò)調(diào)整信號(hào)高電平持續(xù)時(shí)間(占空比)來(lái)控制模擬電路的技術(shù)。它在測(cè)量、通信以及功率控制等多個(gè)領(lǐng)域都有廣泛應(yīng)用。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，PWM是一種可以改變脈沖寬度的信號(hào)形式，用于精確控制電力和信號(hào)。

STM32中的PWM

在STM32單片機(jī)中，PWM是定時(shí)器輸出的一種典型應(yīng)用。每個(gè)通用定時(shí)器有四個(gè)輸出通道：TIMx_CH1、TIMx_CH2、TIMx_CH3和TIMx_CH4。每個(gè)通道對(duì)應(yīng)一個(gè)捕獲/比較寄存器(TIMx_CCR1、TIMx_CCR2、TIMx_CCR3和TIMx_CCR4)。PWM的工作原理是將計(jì)數(shù)器CNT的值與這些寄存器進(jìn)行比較，以決定輸出電平的高低。

實(shí)現(xiàn)原理

以向上計(jì)數(shù)為例，定時(shí)器重裝載值為ARR，捕獲/比較值為CCRx。

在時(shí)刻t時(shí)，定時(shí)器計(jì)數(shù)器CNT的值與比較值CCRx進(jìn)行比較。

當(dāng)CNT值小于CCRx時(shí)，輸出低電平;當(dāng)CNT值大于CCRx時(shí)，輸出高電平。

當(dāng)CNT達(dá)到ARR值，溢出重新向上計(jì)數(shù)循環(huán)此過(guò)程。

ARR決定PWM周期，CCRx決定PWM占空比。

? PWM使用步驟

定義GPIO口結(jié)構(gòu)體、比較輸出結(jié)構(gòu)體、定時(shí)器結(jié)構(gòu)體。

使能定時(shí)器3和相關(guān)IO時(shí)鐘。

初始化IO口為復(fù)用功能輸出GPIO_Init()。

PB5輸出PWM(定時(shí)器3通道2)，需要設(shè)置部分重映射。

初始化定時(shí)器(重裝載值A(chǔ)RR，與分頻系數(shù)PSC等)。

初始化輸出比較參數(shù)。

使能預(yù)裝載寄存器。

使能定時(shí)器TIM_Cmd()。

不斷改變比較值CCRx，達(dá)到不同的占空比效果。

PWM(Pulse Width Modulation)控制是一種常見(jiàn)的電子技術(shù)，通過(guò)調(diào)整信號(hào)的脈沖寬度來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)電路或設(shè)備的精確控制。這項(xiàng)技術(shù)在各個(gè)領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用，從電機(jī)控制到照明調(diào)光，再到通信信號(hào)傳輸，都發(fā)揮著重要作用。

1.pwm控制的定義

PWM控制是一種通過(guò)改變信號(hào)脈沖的寬度來(lái)控制輸出電壓、功率或其他特性的技術(shù)。在PWM信號(hào)中，脈沖的占空比(高電平時(shí)間與周期的比例)可以根據(jù)需求進(jìn)行調(diào)節(jié)，以實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)設(shè)備的精確控制。

2.原理

PWM控制的基本原理是利用周期恒定但占空比可變的脈沖信號(hào)來(lái)模擬連續(xù)信號(hào)的變化。通過(guò)調(diào)整脈沖的寬度和頻率，可以控制輸出信號(hào)的強(qiáng)度、速度或其他參數(shù)。

3.工作方式

信號(hào)生成：PWM信號(hào)通常由微控制器、PWM模塊或其他電路產(chǎn)生。

占空比調(diào)節(jié)：改變脈沖的高電平時(shí)間與周期之間的比例，從而調(diào)整輸出信號(hào)的特性。

驅(qū)動(dòng)目標(biāo)設(shè)備：將PWM信號(hào)傳送至驅(qū)動(dòng)電路，控制目標(biāo)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)。

4.優(yōu)勢(shì)

精確控制：PWM可提供更精準(zhǔn)的控制能力，使設(shè)備運(yùn)行更加穩(wěn)定。

高效能：通過(guò)調(diào)整占空比，可以優(yōu)化功率利用，提高能源效率。

降低噪聲：由于控制方式的特殊性，PWM系統(tǒng)通常會(huì)減少干擾和噪聲。

5.應(yīng)用領(lǐng)域

1. 電機(jī)控制

直流電機(jī)：PWM控制可實(shí)現(xiàn)直流電機(jī)的速度調(diào)節(jié)和反轉(zhuǎn)。

步進(jìn)電機(jī)：用于控制步進(jìn)電機(jī)的步距和速度，適用于打印機(jī)、數(shù)碼相機(jī)等設(shè)備。

2. 照明調(diào)光

LED照明：通過(guò)PWM控制LED的亮度，實(shí)現(xiàn)可調(diào)光的照明效果。

舞臺(tái)燈光：利用PWM技術(shù)調(diào)節(jié)燈光的色彩和亮度，創(chuàng)造多樣化的視覺(jué)效果。

3. 通信信號(hào)傳輸

數(shù)字通信：使用PWM技術(shù)將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)傳輸，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的高效處理和傳輸。

無(wú)線通信：通過(guò)PWM調(diào)制解調(diào)信號(hào)，提高通信質(zhì)量和穩(wěn)定性。