前言：
如果只用單片機(jī)做一個(gè)調(diào)光系統(tǒng)，pwm是可以實(shí)現(xiàn)的，但是如果有其它的功能（比如傳感器要檢測(cè)，顯示屏顯示數(shù)據(jù)等等功能）就不推薦了。其它函數(shù)一多，定時(shí)器的時(shí)間又比較短，以至于單片機(jī)大多數(shù)時(shí)間都用在定時(shí)中斷函數(shù)里去了，處理其它函數(shù)的時(shí)間太少，其它函數(shù)執(zhí)行太慢，效果不佳。如果定時(shí)器的時(shí)間太大，其它功能倒是有時(shí)間執(zhí)行了，但是小燈的閃爍就會(huì)太嚴(yán)重，效果不佳。

目錄

• PWM工作原理
• • 1、PWM簡(jiǎn)介
  • 2、工作原理
  • 3、代碼實(shí)現(xiàn)
  • • 1）定時(shí)器代碼實(shí)現(xiàn)
    • 2）串口部分代碼實(shí)現(xiàn)：

PWM工作原理

1、PWM簡(jiǎn)介

PWM（pulse width modulation）是脈沖寬度調(diào)制的縮寫(xiě)，利用微處理器的數(shù)字輸出來(lái)對(duì)模擬電路進(jìn)行控制的一種技術(shù)。應(yīng)用領(lǐng)域包括：功率控制與變換，電動(dòng)機(jī)控制，伺服控制，調(diào)光等等。

2、工作原理

pwm調(diào)光是通過(guò)調(diào)節(jié)占空比的方式調(diào)節(jié)燈光亮度的。它先要設(shè)定一個(gè)周期(比如10ms),然后在這個(gè)周期內(nèi)調(diào)節(jié)高電平和低電平的時(shí)間。比如：
1、10ms內(nèi)全是高電平，這個(gè)燈就是最亮；
2、如果5ms是高電平，5ms是低電平，這樣其實(shí)是燈亮5ms，然后熄滅5ms，燈是在不斷的閃爍的，但是由于燈頻閃太快，人肉眼是分辨不過(guò)來(lái)，所以最后人觀測(cè)燈的效果就是亮度減半了；
3、如果10ms內(nèi)全是低電平，這個(gè)燈就是熄滅的狀態(tài)。

如下圖：所以我們可以設(shè)定一個(gè)臨界值c，只需要調(diào)節(jié)這個(gè)c就可以調(diào)節(jié)周期內(nèi)高低電平的時(shí)間了。

3、代碼實(shí)現(xiàn)

先說(shuō)一下最終實(shí)現(xiàn)的樣子吧：

通過(guò)在串口中發(fā)送調(diào)光命令（數(shù)字+#的組合方式，數(shù)字范圍0-100），比如我要調(diào)節(jié)燈的來(lái)高度為50，就通過(guò)串口發(fā)送“50#”的命令，然后燈的亮度就是最高亮度的一半，我通過(guò)串口發(fā)送“100#“，燈的亮度就是最亮。

所以接下來(lái)依次實(shí)現(xiàn)所有思路：

先引入一個(gè)小疑問(wèn)：

有人問(wèn)為什么我們要用定時(shí)器呢，這里用定時(shí)器來(lái)固定周期長(zhǎng)度，用定時(shí)器確定時(shí)間，相對(duì)延時(shí)函數(shù)來(lái)說(shuō)要準(zhǔn)確些，當(dāng)然不用定時(shí)器也能實(shí)現(xiàn)PWM調(diào)光，用延時(shí)函數(shù)實(shí)現(xiàn)的方法大致如下：

//這里周期為10us int c=1; //亮度為最亮的1/10 while(1) {led=1; delay_us(c);led=0;delay_us(10-c); }

下面還是言歸正傳，回到這次話(huà)題上

1）定時(shí)器代碼實(shí)現(xiàn)

1、先對(duì)定時(shí)器進(jìn)行初始化 void InitTimer0(void) {TMOD |= 0x01; //設(shè)置定時(shí)器0工作方式1TH0 = 0x0FF; //設(shè)置時(shí)間為1usTL0 = 0x0FF;EA = 1; //開(kāi)總中斷ET0 = 1; //開(kāi)定時(shí)器0中斷TR0 = 1; //啟動(dòng)定時(shí)器0，開(kāi)始計(jì)數(shù) }

初始化中有一個(gè)小細(xì)節(jié)： 這里選擇了定時(shí)器0，后面串口也要用到定時(shí)器，所以串口只能選擇定時(shí)器1了，兩邊都會(huì)對(duì)TMOD這個(gè)寄存器初始化，所以對(duì)其賦值為了不影響另一個(gè)定時(shí)器的配置，我們這里沒(méi)有采用TMOD = 0x01;的方式，而是采用TMOD |= 0x01;的方式。這樣就可以防止影響高四位了（因?yàn)楦咚奈粚?duì)應(yīng)定時(shí)器1）。

2、再寫(xiě)定時(shí)器中斷函數(shù)代碼 int time0Flag; //time0Flag用于計(jì)數(shù)，判斷當(dāng)前多少u(mài)s了 int num1; //num1就是上圖中的C，通過(guò)調(diào)節(jié)它，從而調(diào)節(jié)高低電平的占空比void Timer0Interrupt(void) interrupt 1 {TH0 = 0x0FF; //重新賦予計(jì)數(shù)初值，方便下次計(jì)數(shù)TL0 = 0x0FF;time0Flag++; //記錄計(jì)數(shù)時(shí)間為多少u(mài)s，if(time0Flag>100) //PWM占空比周期為100us，超過(guò)周期變量賦值為0，變?yōu)橄乱恢芷?/span>time0Flag=0;/*你會(huì)不會(huì)產(chǎn)生疑問(wèn)？為什么把下面的這個(gè)判斷功能放在定時(shí)器中斷函數(shù)里，為什么不放在主函數(shù)里。放在主函數(shù)里沒(méi)有放在這里執(zhí)行的次數(shù)多，執(zhí)行的次數(shù)多，pwm調(diào)光時(shí)燈的頻閃就越小，看起越舒服。還好主函數(shù)里沒(méi)有什么執(zhí)行函數(shù)，你可以在主函數(shù)的while循環(huán)里執(zhí)行一些其它函數(shù)，當(dāng)函數(shù)多起來(lái)的時(shí)候，單品即的時(shí)間都基本用在處理定時(shí)中斷函數(shù)去了，主函數(shù)里的函數(shù)就會(huì)得不到及時(shí)處理。把下面的功能放在主函數(shù)里和其它函數(shù)一起不斷執(zhí)行呢，你可以試一下，我試過(guò)了，哪個(gè)屏閃哦，沒(méi)得說(shuō)，燈簡(jiǎn)直不要太閃。那有沒(méi)有既有效可以解決pwm調(diào)光的頻閃，同時(shí)又可以在主函數(shù)里運(yùn)行很多其它函數(shù)，目前我還沒(méi)有找到解決辦法，想來(lái)想去，可能唯一的辦法就是多cpu并行執(zhí)行的多線程了，pwm調(diào)光單獨(dú)開(kāi)一個(gè)線程,但單片機(jī)不允許呀，哈哈。所以就這樣搞著玩一下吧。*/if(time0Flag<num1)led=0; //led為單片機(jī)連接的燈的引腳elseled=1; }

每次進(jìn)入定時(shí)器，都判斷當(dāng)前時(shí)間是否達(dá)到num1，沒(méi)有就讓燈亮，達(dá)到了就讓燈滅

PWM的周期要盡可能的小！，這樣調(diào)節(jié)占空比，人肉眼才難發(fā)覺(jué)

假如你周期設(shè)為10s,然后調(diào)節(jié)占空比，實(shí)現(xiàn)高電平5s，低電平5s,然后不斷這樣亮滅亮滅。這個(gè)頻率，你能接受？這樣就不是調(diào)光了，就是閃光燈了。所以周期越小，然后調(diào)節(jié)高低電平時(shí)間，這樣燈就會(huì)閃得越快，人肉眼就越難看出燈在閃爍，最終呈現(xiàn)的就是燈的亮度變化了

2）串口部分代碼實(shí)現(xiàn)：

1、使用串口我們就要先對(duì)串口進(jìn)行一系列的初始化，先列出串口的初始化代碼 void UartInit() {SCON=0X50; //設(shè)置串口為工作方式1TMOD|=0X20; //設(shè)置計(jì)數(shù)器1工作方式2//PCON=0X80; //波特率加倍TH1=0xfd; //計(jì)數(shù)器初始值設(shè)置，注意波特率是9600的TL1=0xfd;IP =0x10; //將串口中斷設(shè)置為高優(yōu)先級(jí),等同于語(yǔ)句于：PS=1;ES=1; //打開(kāi)接收中斷EA=1; //打開(kāi)總中斷TR1=1; //打開(kāi)計(jì)數(shù)器 }

注意：IP寄存器平時(shí)我們很少用到，這里這條語(yǔ)句”IP =0x10;“不能少，去掉后串口中斷不能正常工作，因?yàn)榇谥袛嗟膬?yōu)先級(jí)比定時(shí)器0的優(yōu)先級(jí)低，因而在你想要從串口中接收、發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，往往得不到處理，因?yàn)槎继幚矶〞r(shí)中斷函數(shù)去了，如果沒(méi)有這條語(yǔ)句，加之你定時(shí)中斷的時(shí)間很短的話(huà)，那么很有可能不會(huì)進(jìn)入串口中斷，每次都會(huì)優(yōu)先執(zhí)行定時(shí)中斷0。所以我們?nèi)藶榈膶⒋谥袛嗟膬?yōu)先級(jí)設(shè)置為高優(yōu)先級(jí)，讓串口中斷優(yōu)先處理。那會(huì)不會(huì)有人問(wèn)，這樣的話(huà)那不就換成定時(shí)中斷函數(shù)得不到處理了？不會(huì)的，因?yàn)閺拇谥薪邮?、發(fā)送數(shù)據(jù)不可能每時(shí)每刻都在進(jìn)行，用到它的時(shí)候很少，它沒(méi)有中斷的大部分時(shí)間，都可以去處理定時(shí)中斷函數(shù)了。

2、然后就是串口中斷函數(shù)的實(shí)現(xiàn) //串口發(fā)送字符 void SendChar(char Char) {SBUF=Char;while(!TI);TI=0; } //串口發(fā)送字符串 void SendString(char *p) {while(*p!='\0'){SendChar(*p);p++;} }int uartFlag=0; //全局變量，接收串口命令中數(shù)組內(nèi)的標(biāo)號(hào) char receiveData[8]={'\0'}; //全局變量，用于接收串口數(shù)據(jù),表示命令最多有*個(gè)字符,對(duì)方的控制命令以#號(hào)結(jié)束//串口中斷函數(shù) void Uart() interrupt 4 {if(RI) //如果是串口接收到一幀數(shù)據(jù)，就會(huì)產(chǎn)生中斷，RI標(biāo)志變?yōu)?{char sf,i,len;RI = 0; //手動(dòng)將標(biāo)志置0，方便下次判斷sf=SBUF;if(sf!='#') //對(duì)方發(fā)送的命令都以'#'作為結(jié)束符，如果本次接受的字符不是'#'，則保存命令中的字符到數(shù)組 {receiveData[uartFlag++]=sf; //保存緩存中的數(shù)據(jù)}else //表示接收到一條命令了{ receiveData[uartFlag]='\0'; //命令最后加上'\0'，便于字符串比較（strcmp函數(shù)）uartFlag=0; //表示本次數(shù)據(jù)接收完畢，置0，便于接收下條命令SendString(receiveData);num1=0; //每次接收到調(diào)光的命令后都要將它置0len=strlen(receiveData); for(i=0;i<len;i++) //將命令中的字符數(shù)組，解析、組合成對(duì)應(yīng)的數(shù)字,方便定時(shí)器中斷函數(shù)中進(jìn)行比較{num1+=((receiveData[i]-'0') * pow(10,len-1-i));}}} }

結(jié)束了！！，上面的代碼就是所有，看了實(shí)在還是不會(huì)，下面放上完整的項(xiàng)目代碼：

【[完整代碼地址]】(https://download.csdn.net/download/qq_41873236/18303870)

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的单片机——PWM调光工作原理的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。

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