PWM工作原理之调光灯案例

本项目通过单片机I/O口输出一个PWM脉宽调制信号来控制输送到LED灯的电压变化，从而实现控制发光二极管亮度的效果。通过两个按键控制灯的亮度。系统上电时，灯在最暗状态，按住其中一个键，灯的亮度逐渐增强，增到最亮时，再回到最暗；按住另外一个键，灯的亮度逐渐减弱，减到最暗时，再回到最亮。

1、PWM信号

PWM，英文名Pulse Width Modulation，是脉冲宽度调制缩写，也就是一种周期一定而高低电平可调的方波信号，在一个信号周期中，高电平持续时间的为T1，低电平持续时间的为T2 。

占空比：在一个信号周期中，高电平持续时间与信号周期的比值,即T1/Time。比如，Time=40,T1=20,则占空比=20/40=50%，即方波信号的占空比就是50%.

当输出脉冲的频率（周期的倒数）一定时，输出脉冲的占空比越大，其高电平持续的时间越长，只要改变T1和T2的值，即改变波形的占空比，达到PWM脉宽调制的目的。

**2、如何实现PWM信号输出

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实现PWM信号输出有两种方式可实现：一是可以直接通过芯片内部模块输出PWM信号，前提是这个I/O口要有集成模块，只需要配置好频率和占空比，简单几步就好了。这种自带有PWM输出的功能模块在程序设计更简便，同时数据更精确。如下图所示，引脚标明PWM的表示硬件支持；

二是通过软件模拟实现PWM输出。如果对PWM频率要求不是很高的话，可以利用I/O口设置一些参数来输出PWM信号。因为PWM信号其实就是一高一低的一系列电平组合在一起。具体方法是通过定时器控制I/O的高低电平，对于你要求输出的PWM信号频率与你的定时器一致，用定时器中断来计数，通过调整计数值来改变占空比，当然如果要求不高也可以通过软件延时来实现。

3、PWM信号应用--调光灯案例

交流调光电路，高电平占多一点，也就是占空比大一点亮度就亮一点，占空比小一点亮度就减弱，前提是PWM的频率要大于我们人眼识别频率，要不然会出现闪烁现象。下面用单片机控制LED亮度，模拟调光灯效果。调光灯电路原理图如下所示，通过S2和S3调整LED的亮度。

软件流程图：单片机上电，首先初始高电平、低电平延时初始值T1=0,T2=500。然后点亮LED，通过软件实现延时时间T1；然后熄灭LED，延时时间T2。由于此时T1=0,占空比最小，此时灯在最暗状态。

全部实现代码如下：

#include

//定义三个位变量，分别对应按键S2、S3

sbit key_plus=P3^2;//LED——count+1

sbit key_minus=P3^3;//LED——count-1

sbit LED=P1^3;

//延时函数

void delay(unsigned int i)

{

unsigned int k;

for(k=0;k
}

void main()

{

//定义一个记录LED亮灯个数变量

int T1,T2;

T1=0;//低电平持续时间
T2=500;//高电平持续时间

//循环处理按键，控制LED亮度
while(1)
{
   LED=0;//点亮LED
     delay(T1);//亮灯延时时间
     LED=1;//熄灭LED
     delay(T2);//熄灭延时时间
    
//判断按键S2的状态，占空比增加
   if(0==key_plus)
     {
         delay(100);//10ms消抖
         if(0==key_plus)//再次检测按键是否按下
         {
             T1++;
             T2--;
                
             if(0==T2)//如果LED灯已经最亮，使其变为最暗
             {
                     T1=0;//低电平持续时间
            T2=500;//高电平持续时间
             }
            
         }
    
     }

//判断按键S3的状态，占空比减小
 if(0==key_minus)
     {
         delay(100);//10ms消抖
         if(0==key_minus)//再次检测按键是否按下
         {
                
             T1--;
             T2++;
                
             if(0==T1)//如果LED灯已经最亮，使其变为最暗
             {
                     T1=500;//低电平持续时间
            T2=0;//高电平持续时间
             }
         }
    
     }
    
}

}

收录于合集 **#**单片机

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