PWM的单片机产生

     在上次说的直流电机调速的项目中，用了S52单片机的T2定时器产生PWM波信号，用于控制直流电机的转速，虽然电机的平均速度与占空比不是严格的线性关系，但是在调节占空比可以明显的看出电机转速发生了改变，也算是满足了课题的要求。下面复习一下PWM的知识吧。

        PWM—脉冲宽度调制（Pulse Width Modulation），是一种周期一定而高低电平可调的方波信号。当输出脉冲的频率一定时，输出脉冲的占空比越大，相对应的输出有效电压越大。PWM可以应用在许多方面，如电机调速、温度控制、压力控制等。

图1 PWM波示意图

        如上图所示T1为脉冲宽度（就是导通时间），周期为T，则输出电压的平均值为U=VCC*T1/T=a*VCC，a是占空比，变化范围为0≤a≤1。VCC为电源电压。

        所以当电源电压不变的情况下，输出电压的平均值U取决于占空比a的大小，改变a的大小就可以改变输出电压的平均值，这就是PWM的工作原理。采用T2定时器产生PWM脉冲极其精确，误差只在几个us。

上PWM程序

// 文件名: T2PWM.c
// 功能:  用T2定时器产生PWM波，频率实调1khz

// 说明:  单片机AT89S52，晶振12MHZ;
// 日期:   2011年4月6日

#include "reg52.h"

#define uint unsigned int

#define uchar unsigned char

sbit PWM = P1^1;

uchar pluse;  //占空比寄存器

void Timer2() interrupt 5

{

        static uchar time;

        TF2=0;

        if(++time==pluse) PWM=0; //达到脉宽设定值时，输出PWM低电平

        else if(time==40) //PWM的频率为1khz左右

{

         time=0;

         PWM=1;

}

}

 void InitTimer2(void) //初始化函数

{

        RCAP2H = 0xff ;//定时25us初值

        RCAP2L = 0x0e7;// 

         ET2=1;

         EA=1;

         TR2=1;

}

void main(void)

{  

        InitTimer2();

        while(1)

{

        pluse=20;

}

}

        我把PWM波的周期定为1ms，占空比分40级可调（即每级差2.5%），这样定时器T2每25us产生一个定时中断，每40次中断后进入下一个PWM波的周期。在程序中，pluse=20，即占空比为50%，输出的平均电压为12*50%=6V。

        PWM产生的过程是这样的，开始时PWM为1，当计时到达pluse时（即到达了设定的脉宽宽度时间）PWM=0，随后到达PWM周期时间后PWM=1，此时下一个PWM周期重新开始。为了便于理解，波形在定时中断的产生时序示意图如下所示。

 图2 PWM产生时序图

这是用示波器截下的PWM波形图，波形还不错。