51单片机模拟PWM

51单片机模拟PWM
吴水林的学习笔记
怎样用单片机模拟PWM
版本：v2
在讲解PWM 之前，让我们来了解几个和PWM 相关的词汇。

1. 频率：
频率f 是周期T 的倒数，即f =1／T。

而像中国使用的电是一种正弦交流电，其频
率是50Hz,也就是它一秒钟内做了50 次周期性变化。

2. 周期(period)：
事物在运动、变化的发展过程中，某些特征多次重复出现，其接续两次出现所经过的时间。

通常用T 表示。

频率（f）的倒数。

即T = 1 / f.物体完成一个完整的振动所需要的
时间，以T0 表示。

单位一般是用“秒”来表示,也常用毫秒（ms）或微秒（us）做
单位。

1s=1000ms，1s=1000000us。

例如一个单摆，它的周期就是重锤从左运动到
右，再从右运动回左边起点所需要的时间。

3. 占空比(Duty Cycle):
在一串理想的脉冲序列中（如方波），正脉冲的持续时间与脉冲总周期的比值。

例如：脉冲宽度1μs，信号周期4μs 的脉冲序列占空比为0.25。

知道了以上的一些基本知识。

那我们怎样确定最占空比呢？最小占空比！在此我们为了
叙述的方便，就把最小占空比宽度定为频率周期的1%.
// 如125Hz 方波的周期时间: 1s=1000ms, T = 1000ms/125 = 8ms = 8000us
// 最小占空比宽度就是8000us 乘以1%，就是80us.
首先我们就对相关数据进行定义：
#define PWM_PERIOD 100 // 100%占空比时标数
sbit PwmOut = P1^0; // 占空比输出I\0
unsigned char PwmPeriodCont; // PWM 占空比计数器
struct Pwm
{
// PwmPeriod=PwmH+PwmL
// DutyCycle(100%)=PwmH/PwmPeriod*100%
//unsigned PwmPeriod;
unsigned char PwmH;
unsigned char PwmL; // 此变量无作为，只是为了便于理解
};
struct Pwm A;
吴水林的学习笔记
下面，我们就用单片机的一个定时器，以最小占空比（80uS）作为标准时标进行中断。

那我们就用51 的定时器1 作为1%占空比的时标，计算如下：
在51 单片机中。

我们可以作如下处理：
/*------------------------------------------------------------------------------------------------*-
* 函数名称: Pwm_init ()
* 函数功能: 设定1%占空比时标。

* 说明:
*
* 当前版本: 1.0 * 取代版本:
* 作者: 吴水林* 原作者:
* 完成日期: 2009-05-31 * 完成日期:
-*------------------------------------------------------------------------------------------------*/ void Pwm_init(void)
{ // 22.1184MHz
TMOD = 0x20; // 定时器1 模式2
TL1 = 0x6c; // 125Hz
TH1 = 0x6c;
ET1 = 1;
TR1 = 1;
//EA = 1;
// 必须清0,不然第一次占空比比例错误
PwmPeriodCont = 0;
}
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/*------------------------------------------------------------------------------------------------*- * 函数名称: PwmSr()
* 函数功能: 1%占空比时标
* 说明: 占空比从0% ~ 100%可调，进步1%
*
* 当前版本: 1.0 * 取代版本:
* 作者: 吴水林* 原作者:
* 完成日期: 2009-05-31 * 完成日期:
-*------------------------------------------------------------------------------------------------*/ void PwmSr(void) interrupt 3
{
PwmPeriodCont++;
if (PwmPeriodCont <= A.PwmH)
{ // 高电平从0 到...A.PwmH，如果A.PwmH=100,则占空比为100% PwmPin = 1;
}
if ((PwmPeriodCont > A.PwmH)&&(PwmPeriodCont <= PWM_PERIOD)) { // 当占空比小于100 时,程序才能运行到此，剩下的为低电平时间PwmPin = 0;
}
// 限制占空比小于等于100%
if (PWM_PERIOD == PwmPeriodCont)
{ // 当程序运行到此时，一个频率周期完成
PwmPeriodCont=0;
}
}
以上处理我们还不能控制PWM 的占空比，因为正脉冲的宽度（A.PwmH）还是一个未知量。

我们要通过改变A.PwmH 中的值来改变PWM 的占空比。

注意：NewPwmValue 值只能是0 ~ 100 之间的数.
void Set_Pwm(const unsigned char NewPwmValue)
{
if ( NewPwmValue > PWM_PERIOD)
{
//A.PwmH = 0;
return;
}
A.PwmH = NewPwmValue;
A.PwmL = PWM_PERIOD - A.PwmH;
}
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所以，我们可以通过void Set_Pwm(const unsigned char NewPwmValue)这个函数来设定PWM 的占空比，如我们在程序中调用：
Set_Pwm(25)；
那么就可以将PWM 占空比设定在25%上，下图是软件的仿真结果：。