[教程]掌握PWM波生成，C语言编程技巧大揭秘

PWM波基本原理PWM（脉冲宽度调制）是一种通过改变脉冲宽度来控制输出信号的一种技术。在电子电力应用中，PWM被广泛应用于电机控制、LED调光、逆变器等领域。PWM波的基本原理如下：脉冲周期（T）：指...

PWM波基本原理

PWM（脉冲宽度调制）是一种通过改变脉冲宽度来控制输出信号的一种技术。在电子电力应用中，PWM被广泛应用于电机控制、LED调光、逆变器等领域。PWM波的基本原理如下：

1. 脉冲周期（T）：指脉冲信号重复出现的时间间隔。
2. 脉冲频率（f）：单位时间内脉冲信号重复出现的次数，与脉冲周期成倒数关系，即 ( f = \frac{1}{T} )。
3. 脉冲宽度（W）：脉冲高电平持续的时间。
4. 占空比（D）：脉冲宽度与脉冲周期的比值，表示为 ( D = \frac{W}{T} )。

通过改变占空比，可以控制PWM波的平均电压或电流，从而实现对电路的控制。

C语言编程技巧

1. 使用定时器生成PWM波

在C语言编程中，通常使用定时器来生成PWM波。以下是一个使用定时器生成PWM波的示例代码：

#include 
#include 
void setup_pwm() { // 设置定时器参数 TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseStructure; TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = 1000 - 1; // 设置周期为1000 TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler = 72 - 1; // 设置预分频器为72 TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = 0; TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up; TIM_TimeBaseInit(TIM2, &TIM_TimeBaseStructure); // 设置PWM模式 TIM_OCInitTypeDef TIM_OCInitStructure; TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWM1; TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable; TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse = 500; // 设置占空比为50% TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_High; TIM_OC1Init(TIM2, &TIM_OCInitStructure); // 启动定时器 TIM_Cmd(TIM2, ENABLE);
}
int main() { setup_pwm(); while (1) { // 主循环 }
}

2. 调整占空比

在C语言编程中，可以通过调整占空比来控制PWM波的平均电压或电流。以下是一个调整占空比的示例代码：

void change_duty_cycle(uint16_t duty_cycle) { TIM_SetCompare1(TIM2, duty_cycle); // 设置TIM2的通道1的占空比
}

3. 使用库函数

为了简化PWM波的生成，许多微控制器都提供了专门的库函数来生成PWM波。以下是一个使用库函数生成PWM波的示例代码：

#include 
void setup_pwm() { // 配置GPIO RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE); GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0; GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP; GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure); // 配置定时器 RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM2, ENABLE); TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseStructure; TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = 1000 - 1; TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler = 72 - 1; TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = 0; TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up; TIM_TimeBaseInit(TIM2, &TIM_TimeBaseStructure); // 配置PWM TIM_OCInitTypeDef TIM_OCInitStructure; TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWM1; TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable; TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse = 500; TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_High; TIM_OC1Init(TIM2, &TIM_OCInitStructure); // 连接定时器到GPIO TIM_BDTRInitTypeDef TIM_BDTRInitStructure; TIM_BDTRInitStructure.TIM_OSSRState = TIM_OSSRState_Enable; TIM_BDTRInitStructure.TIM_OSSIState = TIM_OSSIState_Enable; TIM_BDTRInitStructure.TIM_LOCKLevel = TIM_LOCKLevel_OFF; TIM_BDTRInitStructure.TIM_DeadTime = 0; TIM_BDTRInitStructure.TIM_Break = TIM_Break_Disable; TIM_BDTRInitStructure.TIM_BreakPolarity = TIM_BreakPolarity_High; TIM_BDTRInitStructure.TIM_AutomaticOutput = TIM_AutomaticOutput_Enable; TIM_BDTRConfig(TIM2, &TIM_BDTRInitStructure); // 启动定时器 TIM_Cmd(TIM2, ENABLE);
}

通过以上技巧，您可以轻松地在C语言中生成PWM波，并控制其占空比。在实际应用中，您可以根据具体需求选择合适的方法和库函数。