關(guān)于占空比與PWM_以及GPIO背光開關(guān)

　　什么是PWM？

　　PWM控制技術(shù)以其控制簡單，靈活和動態(tài)響應(yīng)好的優(yōu)點而成為電力電子技術(shù)最廣泛應(yīng)用的控制方式，也是人們研究的熱點。由于當(dāng)今科學(xué)技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)沒有了學(xué)科之間的界限，結(jié)合現(xiàn)代控制理論思想或?qū)崿F(xiàn)無諧振波開關(guān)技術(shù)將會成為PWM控制技術(shù)發(fā)展的主要方向之一。

　　其根據(jù)相應(yīng)載荷的變化來調(diào)制晶體管基極或MOS管柵極的偏置，來實現(xiàn)晶體管或MOS管導(dǎo)通時間的改變，從而實現(xiàn)開關(guān)穩(wěn)壓電源輸出的改變。這種方式能使電源的輸出電壓在工作條件變化時保持恒定，是利用微處理器的數(shù)字信號對模擬電路進(jìn)行控制的一種非常有效的技術(shù)。

　　脈寬調(diào)制（PWM）基本原理：控制方式就是對逆變電路開關(guān)器件的通斷進(jìn)行控制，使輸出端得到一系列幅值相等的脈沖，用這些脈沖來代替正弦波或所需要的波形。也就是在輸出波形的半個周期中產(chǎn)生多個脈沖，使各脈沖的等值電壓為正弦波形，所獲得的輸出平滑且低次諧波少。按一定的規(guī)則對各脈沖的寬度進(jìn)行調(diào)制，即可改變逆變電路輸出電壓的大小，也可改變輸出頻率。

　　什么是GPIO？

　　General Purpose Input Output （通用輸入/輸出）簡稱為GPIO，或總線擴(kuò)展器，人們利用工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)I2C、SMBus或SPI接口簡化了I/O口的擴(kuò)展。當(dāng)微控制器或芯片組沒有足夠的I/O端口，或當(dāng)系統(tǒng)需要采用遠(yuǎn)端串行通信或控制時，GPIO產(chǎn)品能夠提供額外的控制和監(jiān)視功能。分類：硬件/嵌入開發(fā)驅(qū)動開發(fā)/核心開發(fā)

　　每個GPIO端口可通過軟件分別配置成輸入或輸出。Maxim的GPIO產(chǎn)品線包括8端口至28端口的GPIO，提供推挽式輸出或漏極開路輸出。提供微型3mm x 3mm QFN封裝。

　　關(guān)于占空比與PWM_以及GPIO背光開關(guān)

　?。?）占空比（Duty Cycle）有如下含義： 在一串理想的脈沖序列中（如方波），正脈沖的持續(xù)時間與脈沖總周期的比值。例如：脈沖寬度1μs，信號周期4μs的脈沖序列，占空比為0.25。 即在一段連續(xù)工作時間內(nèi)脈沖占用的時間與總時間的比值。

　　這個概念可以用來衡量開關(guān)管導(dǎo)通或截至狀況，設(shè)開關(guān)管的導(dǎo)通時間為To，脈沖周期為T，則占空比為To：T，如果占空比為1：1，那么，開關(guān)管就處去常開狀態(tài)，也就是說，加在開關(guān)管的控制極（一般是基極）的脈沖信號始終是使開關(guān)管導(dǎo)通（實際上已經(jīng)不是脈沖信號了）。實際上從另一個角度來分析：開關(guān)管的導(dǎo)通時間與截止時間之比即：Ton：Toff=1：1，所以占空比為50%。這是從另一個角度來說明占空比。

　　占空比的實際用途之一：例如用來控制LCM的背光亮度，通過調(diào)節(jié)占空比的值來控制電壓的高低，從而調(diào)節(jié)亮度。這個頻率據(jù)說在200HZ到1KHZ以內(nèi)，是可以接受的。頻率太高了，會有電磁干擾出現(xiàn)，典型的會干擾到手機(jī)聽筒，造成電流聲；太低了，也會有問題，頻率在十幾HZ時會導(dǎo)致輸入的脈沖經(jīng)過背光驅(qū)動后出來的還是脈沖，而不是直流。

　　（2）PWM電路

　　從BRT_PWM輸入周期不變的占空比波形來起調(diào)節(jié)作用，反相控制。即占空比越低，BACKLIGHT_ADJ越高（如果不接三極管，是占空比越高，電壓越大）。占空比內(nèi)為低電平時，Q7截止，MAIN_5V流經(jīng)R11和R16形成通路，R16端電壓形成后開始給并聯(lián)的C16充電，電壓升高；占空比內(nèi)為高電平時，Q7導(dǎo)通，MAIN_5V流經(jīng)R11到地通路，此時Q7的上端電壓為0.7v低于C16電壓，故電容開始放電，電量降低。這是通過調(diào)節(jié)電容的充放電延遲特性來獲得或高或低的電壓，從而控制亮度。

　　軟件使用時，首先在系統(tǒng)上電時進(jìn)行MFT PWM的初始化，當(dāng)設(shè)置好所需，即將其寫入對應(yīng)的MFT寄存器中。在程序運行到必要的時候，用軟件進(jìn)行PWM 開始或者停止的控制即可。

　?。?）GPIO單相

　　第一個MAIN_5V供給開關(guān)電平提供上拉（即默認(rèn)電平，它并不影響GPIO的輸出電平），第二個MAIN_5V給輸出供電。BL_ON/OFF為高，Q8導(dǎo)通，BACKLIGHT_EN被拉低輸出；BL_ON/OFF為低時，Q8截止，BACKLIGHT_EN輸出為高。整個一反相控制。

　?。?）GPIO雙相

　　如圖，只是在單相的基礎(chǔ)上添加了一個Q4而已，其它的一樣。

　?。?）當(dāng)用PWM調(diào)節(jié)背光時，通過提高PWM頻率，比如由之前默認(rèn)的200Hz提高到20KHz，就可以減少低電閃屏現(xiàn)象。