PWM工作原理之調光燈案例

本項目通過單片機I/O口輸出一個PWM脈寬調制信號來控制輸送到LED燈的電壓變化，從而實現控制發(fā)光二極管亮度的效果。通過兩個按鍵控制燈的亮度。系統(tǒng)上電時，燈在最暗狀態(tài)，按住其中一個鍵，燈的亮度逐漸增強，增到最亮時，再回到最暗；按住另外一個鍵，燈的亮度逐漸減弱，減到最暗時，再回到最亮。

1、PWM信號

PWM，英文名Pulse Width Modulation，是脈沖寬度調制縮寫，也就是一種周期一定而高低電平可調的方波信號，在一個信號周期中，高電平持續(xù)時間的為T1，低電平持續(xù)時間的為T2 。

占空比：在一個信號周期中，高電平持續(xù)時間與信號周期的比值,即T1/Time。比如，Time=40,T1=20,則占空比=20/40=50%，即方波信號的占空比就是50%.

當輸出脈沖的頻率（周期的倒數）一定時，輸出脈沖的占空比越大，其高電平持續(xù)的時間越長，只要改變T1和T2的值，即改變波形的占空比，達到PWM脈寬調制的目的。

**2、如何實現PWM信號輸出

**

實現PWM信號輸出有兩種方式可實現：一是可以直接通過芯片內部模塊輸出PWM信號，前提是這個I/O口要有集成模塊，只需要配置好頻率和占空比，簡單幾步就好了。這種自帶有PWM輸出的功能模塊在程序設計更簡便，同時數據更精確。如下圖所示，引腳標明PWM的表示硬件支持；

二是通過軟件模擬實現PWM輸出。如果對PWM頻率要求不是很高的話，可以利用I/O口設置一些參數來輸出PWM信號。因為PWM信號其實就是一高一低的一系列電平組合在一起。具體方法是通過定時器控制I/O的高低電平，對于你要求輸出的PWM信號頻率與你的定時器一致，用定時器中斷來計數，通過調整計數值來改變占空比，當然如果要求不高也可以通過軟件延時來實現。

3、PWM信號應用--調光燈案例

交流調光電路，高電平占多一點，也就是占空比大一點亮度就亮一點，占空比小一點亮度就減弱，前提是PWM的頻率要大于我們人眼識別頻率，要不然會出現閃爍現象。下面用單片機控制LED亮度，模擬調光燈效果。調光燈電路原理圖如下所示，通過S2和S3調整LED的亮度。

軟件流程圖：單片機上電，首先初始高電平、低電平延時初始值T1=0,T2=500。然后點亮LED，通過軟件實現延時時間T1；然后熄滅LED，延時時間T2。由于此時T1=0,占空比最小，此時燈在最暗狀態(tài)。

全部實現代碼如下：

#include

//定義三個位變量，分別對應按鍵S2、S3

sbit key_plus=P3^2;//LED——count+1

sbit key_minus=P3^3;//LED——count-1

sbit LED=P1^3;

//延時函數

void delay(unsigned int i)

{

unsigned int k;

for(k=0;k
}

void main()

{

//定義一個記錄LED亮燈個數變量

int T1,T2;

T1=0;//低電平持續(xù)時間
T2=500;//高電平持續(xù)時間

//循環(huán)處理按鍵，控制LED亮度
while(1)
{
   LED=0;//點亮LED
     delay(T1);//亮燈延時時間
     LED=1;//熄滅LED
     delay(T2);//熄滅延時時間
    
//判斷按鍵S2的狀態(tài)，占空比增加
   if(0==key_plus)
     {
         delay(100);//10ms消抖
         if(0==key_plus)//再次檢測按鍵是否按下
         {
             T1++;
             T2--;
                
             if(0==T2)//如果LED燈已經最亮，使其變?yōu)樽畎?/span>
             {
                     T1=0;//低電平持續(xù)時間
            T2=500;//高電平持續(xù)時間
             }
            
         }
    
     }

//判斷按鍵S3的狀態(tài)，占空比減小
 if(0==key_minus)
     {
         delay(100);//10ms消抖
         if(0==key_minus)//再次檢測按鍵是否按下
         {
                
             T1--;
             T2++;
                
             if(0==T1)//如果LED燈已經最亮，使其變?yōu)樽畎?/span>
             {
                     T1=500;//低電平持續(xù)時間
            T2=0;//高電平持續(xù)時間
             }
         }
    
     }
    
}

}

收錄于合集 **#**單片機

47個

上一篇PWM工作原理----調光燈案例下一篇實用：牛人總結的單片機三種應用程序架構！