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单片机是怎么通过pwm波来控制电机运转的,工作原理是什么?

 Ycp2016 2018-06-15

PWM 的英文全称是 Pulse Width Modulation 的缩写,翻译成中文就是脉冲宽度调制,PWM是一种利用数字输出来对模拟电路进行控制的技术,它的实质就是使用数字信号达到一个模拟信号的效果。

这个该怎么来理解呢?今天我们就来简单了解一下。

一、PWM的原理

首先从PWM字面的意思来说,前面我们已经说了,PWM就是脉冲宽度调制,其实现过程是通过改变脉冲宽度来实现不同的效果。

我们来看一个例子,下图是三组不同的脉冲信号。

从图中可以看出。这是一个周期是 10ms,即频率是 100Hz 的波形,但是在这个脉冲信号里每个周期内,高低电平脉冲宽度各不相同,这就是 PWM 的本质。

这里面牵涉到了一个概念:就是“占空比”。那么什么是占空比呢?通俗地讲,就是在一个脉冲周期内,高电平的时间占整个周期的比例。比如上面图中:第一个周期内波形的占空比是 40%,第二个周期内波形占空比是 60%,第三个周期内波形占空比是 80%。

脉宽调制的最后结果实际是改变周期内的电压值,例如,占空比为50%的脉冲,其实际输出的电压是原电压的一半。如下图所示。

二、PWM控制电机的原理

pwm控制电机的原理:通过调制器给电机提供一个具有一定频率的脉冲宽度可调的脉冲电。脉冲宽度越大即占空比越大,提供给电机的平均电压越大,电机转速就高。反之脉冲宽度越小,则占空比越越小。提供给电机的平均电压越小,电机转速就低。PWM不管是高电平还是低电平时电机都是转动的,电机的转速取决于平均电压。

三、单片机PWM控制原理

现在很多单片机都有PWM功能,一般情况下,单片机的PWM功能是通过定时器来实现的,在使用时,需要对定时器的寄存器进行PWM功能的设置。

具体应用需要参考相关单片机的数据手册。

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