如何利用51单片机输出PWM波.docx

1、如何利用51单片机输出PWM波如何利用51单片机输出PWM波1、理论知识2、程序及分析1、理论知识PWM这个功能在飞思卡尔、STM32等高档的单片机部有专用的模块，用此类芯片实现PWM功能时只需要通过设置相应的寄存器就可实现周期和占空比的控制。但是如果要用51单片机的话，也是可以的，但是比较的麻烦。此时需要用到部定时器来实现，可用两个定时器实现，也可以用一个定时器实现。用两个定时器的方法是用定时器T0来控制频率，定时器T1来控制占空比。大致的的编程思路是这样的：T0定时器中断让一个I0口输出高电平，在这个定时器T0的中断当中起动定时器T1，而这个T1是让IO口输出低电平，这样改变定时器T0的初

2、值就可以改变频率，改变定时器T1的初值就可以改变占空比。下面重点介绍用一个定时器的实现PWM的方法。因为市面上的智能小车所采用的电机大多数为TT减速电机，通过复杂的实验此电机最佳的工作频率为1000HZ（太高容易发生哨叫，太低电机容易发生抖动）,所以下面以周期为1ms（1000HZ）进行举例，要产生其它频率的PWM波，程序中只需作简单修改即可。用一个定时器时（如定时器T0）,首先你要确定PWM的周期T和占空比D，确定了这些以后，你可以用定时器产生一个时间基准t，比如定时器溢出n次的时间是PWM的高电平的时间，则D*T=n*t，类似的可以求出PWM低电平时间需要多少个时间基准n。因为这里我们是产

3、生周期为1ms(1000HZ)的PWM,所以可设置中断的时间基准为0.01ms,，然后中断100次即为1ms。在中断子程序，可设置一个变量如time,在中断子程序，有三条重要的语句:1、当time=100时，time清零(此语句保证频率为1000HZ)，2、当timen时(n应该在0100之间变化开)，让单片相应的I/O口输出高电平，当timen时，让单片相应的I/O口输出低电平，此时占空比就为%n。2、程序1，使单片机的I/O口输出固定频率的PWM波下面按上面的思路给出一个具体程序：/*/* 程序名：单片机输出固定频率的PWM波*/* 晶振：11.00592 MHz CPU型号：STC89C

4、52 */* 功能：P20口输出周期为1ms(1000HZ),占空比为%80的PWM波*/ /*/ #include#define uint unsigned int#define uchar unsigned charsbit PWM1=P20;/接IN1 控制正转sbit PWM2=P21;/接IN2 控制反转uchar time;void main() TMOD=0x01;/定时器0工作方式1 TH0=0xff;/(65536-10)/256;/赋初值定时 TL0=0xf7;/(65536-10)%256;/0.01ms EA=1;/开总中断 ET0=1;/开定时器0中断 TR0=1;/

5、启动定时器0 while(1) void delay(uint z) uint x,y; for(x=z;x0;x-) for(y=500;y0;y-);void tim0() interrupt 1 TR0=0;/赋初值时，关闭定时器 TH0=0xff;/(65536-10)/256;/赋初值定时 TL0=0xf7;/(65536-10)%256;/0.01ms TR0=1;/打开定时器 time+; if(time=100) time=0;/1khz if(time=20) PWM1=0;/点空比%80 else PWM1=1; PWM2=0; 程序说明：1、关于频率的确定：对于11.05

6、92M晶振， PWM输出频率为1KHZ,此时设定时器0.01ms中断一次，时中断次数100次即为1KHZ(0.01ms*100=1ms，即为1000HZ)此时， 定时器计数器赋初值为TH0=FF,TL0=F7。2、关于占空比的确定：此时我们将来time的值从0100之间进行改变，就可以将占空比从%0%100之间进行变化，上面程序中time=20时 PWM1=0; else PWM1=1;意思就是%20的时间输出低电平，%80的时间输出高电平，即占空比为%80。如需得到其它占空比，如%60，只需将time的值改为40即可。（程序为if(time=40) PWM1=0;else PWM1=1;）当

7、然编写程序时也可以定义一个标志位如flag，根据flag的状态决定输出高平还是低电平，假设定义flag=1的时候输出高电平，用一个变量去记录定时器中断的次数，每次中断就让记录中断次数的变量+1，在中断程序里面判断这个变量的值是否到了 n ，如果到了说明高电平的时间够了，那么就改变flag为0，输出低电平，同时记录中断变量的值清零，每次中断的时候依旧+1，根据flag=0的情况跳去判断记录变量的值是否到了 n 如果到了，说明PWM的低电平时间够了，那么就改flag=1，输出改高电平，同时记录次数变量清零，重新开始，如此循环便可得到你想要的PWM波形，这种方法我们这里不在举例，请自己去试着书写。3

8、、程序2，使用单片机I/O口输出PWM波，并能通过按键控制正反转在程序中我们通常需要控制电机的正反转，如通过一个按键控制正反转，此时我们也可以设置一个标志位如flag。在主程序中当按键每次被按下时，flag相应取反。然后在子程序中当flag为1时，进行正转程序，当flag为0时执行反转程序。下面的程序功能为单片机I/O口P20、P21输出1000HZ，占空比为%50，并能过P37按键控制正电机的正反转。/*/* 程序名：PWM直流电机调速 */* 晶振：11.00592 MHz CPU型号：STC89C52 */* 功能：直流电机的PWM波控制，可以通过按键控制正反转 */ /*/ #incl

9、ude#define uint unsigned int #define uchar unsigned charuchar time,count=50,flag=1;/低电平的占空比sbit PWM1=P20;/PWM 通道 1，反转脉冲sbit PWM2=P21;/PWM 通道 2，正转脉冲sbit key_turn=P37; /电机换向/*函数声明*/void delayxms(uint z);void Motor_turn(void);void timer0_init(void);/*主函数*/void main(void) timer0_init(); while(1) Motor_t

10、urn(); /*延时处理*/void delayxms(uint z)/延时xms程序 uint x,y; for(y=z;x0;x-) for(y=110;y0;y-);/*电机正反向控制*/void Motor_turn(void) if(key_turn=0) delayxms(2);/此处时间不能太长，否者会的中断产生冲突 if(key_turn=0) flag=flag; while(!key_turn); /*定时器0初始化*/void timer0_init(void) TMOD=0x01; /定时器0工作于方式1 TH0=(65536-10)/256; TL0=(65536-

11、10)%256; TR0=1; ET0=1; EA=1;/*定时0中断处理*/void timer0_int(void) interrupt 1 TR0=0;/设置定时器初值期间，关闭定时器 TH0=(65536-10)/256; TL0=(65536-10)%256; TR0=1; if(flag=1)/电机正转 PWM1=0; time+; if(time=100) time=0; else /电机反转 PWM2=0; time+; if(time=100) time=0; 4、程序4、使单片机输出PWM，并能控制正反转和实现调速为了使大家彻底掌握此方面，下面再给出一个复杂一点的程序，实现

12、的功能为通过一个按键控制正反转并通过另外两个按键使之可以在0到20级之间调速的程序。/*/* 程序名：PWM直流电机调速 */* 晶振：11.00592 MHz CPU型号：STC89C52 */* 直流电机的PWM波控制，可以通过按键控制正反转并在0到20级之间调速 */ /*/ #include#define uint unsigned int #define uchar unsigned charuchar time,count=50,flag=1;/低电平的占空比sbit PWM1=P20;/PWM 通道 1，反转脉冲sbit PWM2=P21;/PWM 通道 2，正转脉冲sbit key_add=P35;/电机加速sbit key_dec=P36;/电机减速sbit key_turn=P37;/电机换向/*函数声明*/void delayxms(uint z);void Motor_turn();void Motor_add();void Motor_dec();void timer0_init();/*主函数*/void main(