Arduino学习笔记A4—Arduino软件模拟PWM以及提高软PWM效率.docVIP

 HYPERLINK /thread-125-1-1.html Arduino学习笔记A4 - Arduino软件模拟PWM以及提高软PWM效率 Arduino软件模拟PWM以及提高软PWM效率 注:1.这篇文章断断续续写了很久,画图技术也不精,难免错漏,大家凑合看.有问题可以留言.2.论坛排版把我的代码缩进全弄没了,大家将代码粘贴到arduino编译器,然后按ctrl+T重新格式化代码格式即可看的舒服.一、什么是PWMPWM即Pulse Wavelength Modulation脉宽调制波，通过调整输出信号占空比，从而达到改变输出平均电压的目的。相信Arduino的PWM大家都不陌生，在Arduino Duemilanove 2009中，有6个8位精度PWM引脚，分别是3, 5, 6, 9, 10, 11脚。我们可以使用analogWrite()控制PWM脚输出频率大概在500Hz的左右的PWM调制波。分辨率8位即2的8次方等于256级精度。但是有时候我们会觉得6个PWM引脚不够用。比如我们做一个10路灯调光，就需要有10个PWM脚。Arduino Duemilanove 2009有13个数字输出脚，如果它们都可以PWM的话，就能满足条件了。于是本文介绍用软件模拟PWM。二、Arduino软件模拟PWMArduino PWM调压原理：PWM有好几种方法。而Arduino因为电源和实现难度限制，一般使用周期恒定，占空比变化的单极性PWM。通过调整一个周期里面输出脚高/低电平的时间比（即是占空比）去获得给一个用电器不同的平均功率。 2011-9-25 16:02 上传  HYPERLINK /forum.php?mod=attachmentaid=MTMyM3wzOGViNWUzMnwxMzY3ODMyMDk0fDB8MTI1nothumb=yes \o 1.png 下载次数:178 \t _blank 下载附件 (17.68 KB) 如图所示，假设PWM波形周期1ms（即1kHz），分辨率1000级。那么需要一个信号时间精度1ms/1000=1us的信号源，即1MHz。所以说，PWM的实现难点在于需要使用很高频的信号源，才能获得快速与高精度。下面先由一个简单的PWM程序开始： const int PWMPin = 13; int bright = 0; void setup() { pinMode(PWMPin, OUTPUT); } void loop() { if((bright++) == 255) bright = 0; for(int i = 0; i 255; i++) { if(i bright) { digitalWrite(PWMPin, HIGH); delayMicroseconds(30); } else { digitalWrite(PWMPin, LOW); delayMicroseconds(30); } } } 这是一个软件PWM控制Arduino D13引脚的例子。只需要一块Arduino即可测试此代码。程序解析：由for循环可以看出，完成一个PWM周期，共循环255次。假设bright=100时候，在第0~100次循环中，i等于1到99均小于bright，于是输出PWMPin高电平；然后第100到255次循环里面，i等于100~255大于bright，于是输出PWMPin低电平。无论输出高低电平都保持30us。那么说，如果bright=100的话，就有100次循环是高电平，155次循环是低电平。如果忽略指令执行时间的话，这次的PWM波形占空比为100/255，如果调整bright的值，就能改变接在D13的LED的亮度。这里设置了每次for循环之后，将bright加一，并且当bright加到255时归0。所以，我们看到的最终效果就是LED慢慢变亮，到顶之后然后突然暗回去重新变亮。这是最基本的PWM方法，也应该是大家想的比较多的想法。然后介绍一个简单一点的。思维风格完全不同。不过对于驱动一个LED来说，效果与上面的程序一样。 const int PWMPin = 13; int bright = 0; void setup() { pinMode(PWMPin, OUTPUT); } void loop() { digitalWrite(PWMPin, HIGH); delayMicroseconds(bright*30); digitalWrite(PWMPin, LOW); delayMicroseconds((255 - bright)*30);