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89C51芯片沒(méi)有自帶PWM發(fā)生器，如果要用51來(lái)產(chǎn)生PWM波就必須要用軟件編程的方法來(lái)模擬。方法大概可以分為軟件延時(shí)和定時(shí)器產(chǎn)生兩種方法。下面將逐一介紹。 1 軟件延時(shí)法 利用軟件延時(shí)函數(shù)，控制電平持續(xù)的時(shí)間，達(dá)到模擬pwm的效果。 程序如下： #include sbit pwm=P1^0; main() { while(1) { pwm=1; delayus(60);//置高電平后延時(shí)60us，占空比60% pwm=0; delayus(40); } } void delayus(uint x) { while(x--); } proteus軟件仿真結(jié)果如下：
可見(jiàn)，用這種延時(shí)函數(shù)的方法就能簡(jiǎn)單地模擬出pwm輸出。但是這種方法的缺點(diǎn)也相當(dāng)明顯。當(dāng)程序除了要輸出pwm波還要執(zhí)行其他操作比如鍵盤(pán)掃描、顯示等操作時(shí)，需要占用CPU一定的機(jī)器周期，這樣就會(huì)影響pwm的準(zhǔn)確度。現(xiàn)在很少會(huì)用到這種方法，接下來(lái)要介紹的是比較常用的方法。 2 定時(shí)器產(chǎn)生pwm 這種方法利用了定時(shí)器溢出中斷，在中斷服務(wù)程序改變電平的高低，在程序較復(fù)雜、多操作時(shí)仍能輸出較準(zhǔn)確的pwm波形。 2.1 注意事項(xiàng) 2.2.1中斷服務(wù)程序的內(nèi)容。 一般來(lái)說(shuō)中斷服務(wù)程序只完成改變標(biāo)志位、轉(zhuǎn)換高低電平的功能，如果中斷服務(wù)程序中有太多的操作會(huì)影響pwm波的輸出，尤其是除法、取余、浮點(diǎn)數(shù)運(yùn)算會(huì)占用大量的機(jī)器周期，應(yīng)在中斷外完成運(yùn)算。2.2.2定時(shí)器裝入初值的問(wèn)題。 裝入初值不能太接近于定時(shí)器的溢出值。如我們使用定時(shí)器方式1，最多能計(jì)65536個(gè)數(shù)，假設(shè)我們轉(zhuǎn)入的初值為65534，那么定時(shí)器計(jì)兩個(gè)數(shù)就會(huì)進(jìn)入中斷，這樣會(huì)使程序紊亂而其他功能無(wú)法正常地執(zhí)行，所以一般要留50-100個(gè)數(shù)的裕量。 2.2 定時(shí)器工作方式 在定時(shí)器工作方式的選擇上，可以選擇定時(shí)器的工作方式0、1、2都可以，本文采用的是工作方式1，即16位定時(shí)器，這樣可以獲得較寬的調(diào)頻范圍。 2.3 定時(shí)器初值的計(jì)算 設(shè)占空比為α，頻率為f 產(chǎn)生高電平時(shí)裝入定時(shí)器高8位的值應(yīng)為 產(chǎn)生高電平時(shí)裝入定時(shí)器低8位的值應(yīng)為 顯然，產(chǎn)生低電平時(shí)的公式只要把α換成（1-α）就行了。 然而在51單片機(jī)中，浮點(diǎn)數(shù)運(yùn)算需要消耗cpu很長(zhǎng)的時(shí)間，為了提高程序效率，通常用100倍的占空比來(lái)計(jì)算。同時(shí)，要注意數(shù)據(jù)類型，避免超出范圍，影響計(jì)算結(jié)果。關(guān)于C51的乘除法問(wèn)題，可以看以下這篇文章：http://www.zg4o1577.cn/bbs/dpj-33628-1.html 修改后的公式如下：a為100倍占空比，fr為0.01倍頻率TH0 = (65535-a*100/fr)/256; //高位初值TL0 = (65535-a*100/fr)%256;同樣，低電平的公式只需把a(bǔ)換成（100-a）即可。 2.4 例程 本例程采用定時(shí)器T0在工作方式1下產(chǎn)生一路PWM，用獨(dú)立鍵盤(pán)控制頻率、占空比的加減，頻率可調(diào)范圍100Hz-10kHz，占空比0-100%（均為理論值，實(shí)際值略低）部分代碼如下：
注：T0_H , T0_L , T1_H , T1_L 均用于暫時(shí)存儲(chǔ)初值，進(jìn)入中斷服務(wù)程序后直接給寄存器TH0、TL0賦值，避免了在中斷中計(jì)算。
注：flag為pwm輸出標(biāo)志，flag=1輸出高電平，flag=0輸出低電平 2.5 軟件仿真結(jié)果 2.5.1 頻率為100Hz a.占空比約15%
b.占空比95%
2.5.2 頻率為10KHz a.占空比15%
b.占空比90%
單片機(jī)源程序如下:
- /*-----------------------------------------------
- 功能：通過(guò)PWM（脈寬調(diào)制）調(diào)節(jié)LED的亮度
- ------------------------------------------------*/
- #include //包含頭文件，一般情況不需要改動(dòng)，頭文件包含特殊功能寄存器的定義
- sbit LED0=P0^0;// 用sbit 關(guān)鍵字 定義 LED到P0.0端口，LED是自己任意定義且容易記憶的符號(hào)
- void Delay(unsigned int t); //函數(shù)聲明
- /*------------------------------------------------
- 主函數(shù)
- ------------------------------------------------*/
- void main (void)
- {
-
- unsigned int CYCLE=600,PWM_LOW=0;//定義周期并賦值
- while (1) //主循環(huán)
- {
- LED0=1;
- Delay(60000); //特意加延時(shí)，可以看到熄滅的過(guò)程
- for(PWM_LOW=1;PWM_LOW<cycle;pwm_low++){ pwm_low表示低
- //電平時(shí)間，這個(gè)循環(huán)中低電平時(shí)長(zhǎng)從1累加到CYCLE（周期）的值，即600次
- LED0=0; //點(diǎn)亮LED
- Delay(PWM_LOW);//延時(shí)長(zhǎng)度，600次循環(huán)中從1加至599
- LED0=1; //熄滅LED
- Delay(CYCLE-PWM_LOW);//延時(shí)長(zhǎng)度，600次循環(huán)中從599減至1
-
- }
- LED0=0;
- for(PWM_LOW=CYCLE-1;PWM_LOW>0;PWM_LOW--){ //與逐漸變亮相反的過(guò)程
- LED0=0;
- Delay(PWM_LOW);
- LED0=1;
- Delay(CYCLE-PWM_LOW);
-
- }
- //主循環(huán)中添加其他需要一直工作的程序
- }
- }
- /*------------------------------------------------
- 延時(shí)函數(shù)，含有輸入?yún)?shù) unsigned int t，無(wú)返回值
- unsigned int 是定義無(wú)符號(hào)整形變量，其值的范圍是
- 0~65535
- ------------------------------------------------*/
- void Delay(unsigned int t)
- {
- while(--t);
- }
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模擬PWM調(diào)亮度.zip
(10.18 KB, 下載次數(shù): 69)
2018-5-2 11:10 上傳
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