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PWM這個功能在飛思卡爾、STM32等高檔的單片機內(nèi)部有專用的模塊，用此類芯片實現(xiàn)PWM功能時只需要通過設置相應的寄存器就可實現(xiàn)周期和占空比的控制。但是如果要用51單片機的話，也是可以的，但是比較的麻煩。此時需要用到內(nèi)部定時器來實現(xiàn)，可用兩個定時器實現(xiàn)，也可以用一個定時器實現(xiàn)。
用兩個定時器的方法是用定時器T0來控制頻率，定時器T1來控制占空比。大致的的編程思路是這樣的：T0定時器中斷讓一個I0口輸出高電平，在這個定時器T0的中斷當中起動定時器T1，而這個T1是讓IO口輸出低電平，這樣改變定時器T0的初值就可以改變頻率，改變定時器T1的初值就可以改變占空比。
下面重點介紹用一個定時器的實現(xiàn)PWM的方法。因為市面上的智能小車所采用的電機大多數(shù)為TT減速電機，通過反復的實驗，此電機最佳的工作頻率為1000HZ（太高容易發(fā)生哨叫，太低電機容易發(fā)生抖動），所以下面以周期為1ms（1000HZ）進行舉例，要產(chǎn)生其它頻率的PWM波，程序中只需作簡單修改即可。
用一個定時器時（如定時器T0），首先你要確定PWM的周期T和占空比D，確定了這些以后，你可以用定時器產(chǎn)生一個時間基準t，比如定時器溢出n次的時間是PWM的高電平的時間，則D*T=n*t，類似的可以求出PWM低電平時間需要多少個時間基準n。
因為這里我們是產(chǎn)生周期為1ms（1000HZ）的PWM，所以可設置中斷的時間間隔為0.01ms，，然后中斷100次即為1ms。在中斷子程序內(nèi)，可設置一個變量如time，在中斷子程序內(nèi)，有三條重要的語句：1、當time>=100時，time清零（此語句保證頻率為1000HZ），2、當time>n時（n應該在0－100之間變化開），讓單片相應的I/O口輸出高電平，當 time
2、程序1，使單片機的I/O口輸出固定頻率的PWM波
下面按上面的思路給出一個具體程序：
/*******************************************************************/
/*程序名：單片機輸出固定頻率的PWM波*/
/*晶振：11.00592 MHz CPU型號：STC89C52 */
/*功能：P2^0口輸出周期為1ms（1000HZ），占空比為%80的PWM波*/
/*****************************************************************/
#include
#define uint unsigned int
#define uchar unsigned char
sbit PWM1=P2^0;//接IN1控制正轉(zhuǎn)
sbit PWM2=P2^1;//接IN2控制反轉(zhuǎn)
uchar time;
void main（）
{
TMOD=0x01;//定時器0工作方式1
TH0=0xff;//（65536-10）/256;//賦初值定時
TL0=0xf7;//（65536-10）%256;//0.01ms
EA=1;//開總中斷
ET0=1;//開定時器0中斷
TR0=1;//啟動定時器0
while（1）
{
}
}
void delay（uint z）
{
uint x，y;
for（x=z;x》0;x--）
for（y=500;y》0;y--）;
}
void tim0（） interrupt 1
{
TR0=0;//賦初值時，關(guān)閉定時器
TH0=0xff;//（65536-10）/256;//賦初值定時
TL0=0xf7;//（65536-10）%256;//0.01ms
TR0=1;//打開定時器
time++;
if（time》=100） time=0;//1khz
if（time《=20） PWM1=0;//點空比%80
else PWM1=1;
PWM2=0;
}
程序說明：
1、關(guān)于頻率的確定：對于11.0592M晶振，PWM輸出頻率為1KHZ，此時設定時器0.01ms中斷一次，時中斷次數(shù)100次即為1KHZ（ 0.01ms*100=1ms，即為1000HZ）此時， 定時器計數(shù)器賦初值為TH0=FF，TL0=F7。
2、關(guān)于占空比的確定：此時我們將來time的值從0－100之間進行改變，就可以將占空比從%0－%100之間進行變化，上面程序中time《=20時PWM1=0; else PWM1=1;意思就是%20的時間輸出低電平，%80的時間輸出高電平，即占空比為%80。如需得到其它占空比，如%60，只需將time的值改為40即可。（程序為if（time《=40） PWM1=0;else PWM1=1;）
當然編寫程序時也可以定義一個標志位如flag，根據(jù)flag的狀態(tài)決定輸出高平還是低電平，假設定義flag=1的時候輸出高電平，用一個變量去記錄定時器中斷的次數(shù)，每次中斷就讓記錄中斷次數(shù)的變量+1，在中斷程序里面判斷這個變量的值是否到了n，如果到了說明高電平的時間夠了，那么就改變flag為0，輸出低電平，同時記錄中斷變量的值清零，每次中斷的時候依舊+1，根據(jù)flag=0的情況跳去判斷記錄變量的值是否到了n如果到了，說明PWM的低電平時間夠了，那么就改flag=1，輸出改高電平，同時記錄次數(shù)變量清零，重新開始，如此循環(huán)便可得到你想要的PWM波形，這種方法我們這里不在舉例，請自己去試著書寫。
3、程序2，使用單片機I/O口輸出PWM波，并能通過按鍵控制正反轉(zhuǎn)
在程序中我們通常需要控制電機的正反轉(zhuǎn)，如通過一個按鍵控制正反轉(zhuǎn)，此時我們也可以設置一個標志位如flag。在主程序中當按鍵每次被按下時，flag相應取反。然后在子程序中當flag為1時，進行正轉(zhuǎn)程序，當flag為0時執(zhí)行反轉(zhuǎn)程序。下面的程序功能為單片機I/O口P2^0、P2^1輸出1000HZ，占空比為%50，并能過P3^7按鍵控制正電機的正反轉(zhuǎn)。
/*******************************************************************/
/*程序名：PWM直流電機調(diào)速*/
/*晶振：11.00592 MHz CPU型號：STC89C52 */
/*功能：直流電機的PWM波控制，可以通過按鍵控制正反轉(zhuǎn)*/
/*****************************************************************/
#include
#define uint unsigned int
#define uchar unsigned char
uchar time，count=50，flag=1;//低電平的占空比
sbit PWM1=P2^0;//PWM通道1，反轉(zhuǎn)脈沖
sbit PWM2=P2^1;//PWM通道2，正轉(zhuǎn)脈沖
sbit key_turn=P3^7; //電機換向
/************函數(shù)聲明**************/
void delayxms（uint z）;
void Motor_turn（void）;
void timer0_init（void）;
/*********主函數(shù)********************/
void main（void）
{
timer0_init（）;
while（1）
{
Motor_turn（）;
}
}
/****************延時處理**********************/
void delayxms（uint z）//延時xms程序
{
uint x，y;
for（y=z;x》0;x--）
for（y=110;y》0;y--）;
}
/************電機正反向控制**************/
void Motor_turn（void）
{
if（key_turn==0）
{
delayxms（2）;//此處時間不能太長，否者會的中斷產(chǎn)生沖突
if（key_turn==0）
{
flag=~flag;
}
while（！key_turn）;
}
}
/***********定時器0初始化***********/
void timer0_init（void）
{
TMOD=0x01; //定時器0工作于方式1
TH0=（65536-10）/256;
TL0=（65536-10）%256;
TR0=1;
ET0=1;
EA=1;
}
/**************定時0中斷處理******************/
void timer0_int（void） interrupt 1
{
TR0=0;//設置定時器初值期間，關(guān)閉定時器
TH0=（65536-10）/256;
TL0=（65536-10）%256;
TR0=1;
if（flag==1）//電機正轉(zhuǎn)
{
PWM1=0;
time++;
if（time{
PWM2=1;
}
else
PWM2=0;
if（time》=100）
{
time=0;
}
}
else //電機反轉(zhuǎn)
{
PWM2=0;
time++;
if（time{
PWM1=1;
}
else
PWM1=0;
if（time》=100）
{
time=0;
}
}
}
4、程序4、使單片機輸出PWM，并能控制正反轉(zhuǎn)和實現(xiàn)調(diào)速
為了使大家徹底掌握此方面，下面再給出一個復雜一點的程序，實現(xiàn)的功能為通過一個按鍵控制正反轉(zhuǎn)并通過另外兩個按鍵使之可以在0到20級之間調(diào)速的程序。
/*******************************************************************/
/*程序名：PWM直流電機調(diào)速*/
/*晶振：11.00592 MHz CPU型號：STC89C52 */
/*直流電機的PWM波控制，可以通過按鍵控制正反轉(zhuǎn)并在0到20級之間調(diào)速*/
/*****************************************************************/
#include
#define uint unsigned int
#define uchar unsigned char
uchar time，count=50，flag=1;//低電平的占空比
sbit PWM1=P2^0;//PWM通道1，反轉(zhuǎn)脈沖
sbit PWM2=P2^1;//PWM通道2，正轉(zhuǎn)脈沖
sbit key_add=P3^5;//電機加速
sbit key_dec=P3^6;//電機減速
sbit key_turn=P3^7;//電機換向
/************函數(shù)聲明**************/
void delayxms（uint z）;
void Motor_turn（）;
void Motor_add（）;
void Motor_dec（）;
void timer0_init（）;
/*********主函數(shù)********************/
void main（）
{
timer0_init（）;
while（1）
{
Motor_turn（）;
Motor_add（）;
Motor_dec（）;
}
}
/****************延時處理**********************/
void delayxms（uint z）//延時xms程序
{
uint x，y;
for（y=z;x》0;x--）
for（y=110;y》0;y--）;
}
/************電機正反向控制**************/
void Motor_turn（）
{
if（key_turn==0）
{
delayxms（2）;//此處時間不能太長，否者會的中斷產(chǎn)生沖突
if（key_turn==0）
{
flag=~flag;
}
while（！key_turn）;
}
}
void Motor_add（）//電機加速
{
if（key_add==0）
{
delayxms（2）;//此處時間不能太長，否者會的中斷產(chǎn)生沖突
if（key_add==0）
{
count+=5;
if（count》=100）
{
count=0;
}
}
while（！key_add）;
}
}
void Motor_dec（）//電機加減速
{
if（key_dec==0）
{
delayxms（2）;//此處時間不能太長，否者會的中斷產(chǎn)生沖突
if（key_dec==0）
{
count-=5;
if（count》=100）
{
count=0;
}
}
while（！key_dec）;
}
}
/***********定時器0初始化***********/
void timer0_init（）
{
TMOD=0x01; //定時器0工作于方式1
TH0=（65536-10）/256;
TL0=（65536-10）%256;
TR0=1;
ET0=1;
EA=1;
}
/**************定時0中斷處理******************/
void timer0_int（） interrupt 1
{
TR0=0;//設置定時器初值期間，關(guān)閉定時器
TH0=（65536-10）/256;
TL0=（65536-10）%256;
TR0=1;
if（flag==1）//電機正轉(zhuǎn)
{
PWM1=0;
time++;
if（time{
PWM2=1;
}
else
PWM2=0;
if（time》=100）
{
time=0;
}
}
else //電機反轉(zhuǎn)
{
PWM2=0;
time++;
if（time{
PWM1=1;
}
else
PWM1=0;
if（time》=100）
{
time=0;
}
}
}
5、利用單片機輸出PWM簡單控制小車直行
相信通過上面的講解，大家已經(jīng)能夠很好的撐握如何利用51單片機產(chǎn)生PWM波下面給出一個程序，通過單片機兩個I/O口輸出PWM波，讓小車直行。
#include
#define uint unsigned int
#define uchar unsigned char
sbit PWM1=P2^0;//接IN1控制正轉(zhuǎn)
sbit PWM2=P2^1;//接IN2控制反轉(zhuǎn)
sbit PWM3=P2^2;//接IN3控制正轉(zhuǎn)
sbit PWM4=P2^3;//接IN4控制反轉(zhuǎn)
sbit PWM5=P2^4;//接IN3控制正轉(zhuǎn)
sbit PWM6=P2^5;//接IN4控制反轉(zhuǎn)
sbit PWM7=P2^6;//接IN3控制正轉(zhuǎn)
sbit PWM8=P2^7;//接IN4控制反轉(zhuǎn)
uchar time;
void main（）
{
TMOD=0x01;//定時器0工作方式1
TH0=0xff;//（65536-10）/256;//賦初值定時
TL0=0xf7;//（65536-10）%256;//0.01ms
EA=1;//開總中斷
ET0=1;//開定時器0中斷
TR0=1;//啟動定時器0
while（1）
{
}
}
void delay（uint z）
{
uint x，y;
for（x=z;x》0;x--）
for（y=500;y》0;y--）;
}
void tim0（） interrupt 1
{
TR0=0;//賦初值時，關(guān)閉定時器
TH0=0xff;//（65536-10）/256;//賦初值定時
TL0=0xf7;//（65536-10）%256;//0.01ms
TR0=1;//打開定時器
time++;
if（time》=100） time=0;//1khz
PWM2=0;
PWM4=0;
if（time《=75） PWM1=1;
else PWM1=0;
if（time《=80） PWM3=1;
else PWM3=0;
PWM6=0;
PWM8=0;
if（time《=50） PWM5=1;
else PWM5=0;
if（time《=50） PWM7=1;
else PWM7=0;
}
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