PWM详解(嵌入式学习)

这篇具有很好参考价值的文章主要介绍了PWM详解(嵌入式学习)。希望对大家有所帮助。如果存在错误或未考虑完全的地方,请大家不吝赐教,您也可以点击"举报违法"按钮提交疑问。

前言

在STM32微控制器中,PWM代表脉冲宽度调制(Pulse Width Modulation)。PWM是一种用于控制电子设备的技术,通过调整信号的脉冲宽度和周期,可以模拟出不同的电压或功率级别。
pwm调制,嵌入式底层,单片机,学习,stm32,嵌入式硬件

在STM32中,PWM功能常用于控制电机速度、调节LED亮度、产生音频信号等应用。通过调整PWM的占空比(高电平时间占总周期的比例),可以控制输出信号的平均电压或功率。例如,如果PWM信号的占空比为50%,即高电平时间等于总周期的一半,那么输出信号的平均电压或功率也将为输入电压或功率的一半。
pwm调制,嵌入式底层,单片机,学习,stm32,嵌入式硬件

STM32微控制器提供了多个PWM通道,每个通道可以配置为不同的输出引脚,并具有灵活的配置选项,例如频率、占空比、极性等。开发者可以使用STM32的PWM功能来实现精确的电子设备控制。
pwm调制,嵌入式底层,单片机,学习,stm32,嵌入式硬件

定义

PWM是脉冲宽度调制(Pulse Width Modulation)的缩写,它是一种调制技术,用于控制模拟信号的平均值。通过调整脉冲的宽度和周期,PWM可以模拟出不同的电压或功率级别。
pwm调制,嵌入式底层,单片机,学习,stm32,嵌入式硬件

在PWM中,信号由一系列固定周期的脉冲组成。脉冲的宽度表示信号的高电平时间,而周期表示脉冲的重复时间。通过改变脉冲的宽度与周期之间的比例,可以控制信号的平均电压或功率。

例如,如果脉冲的宽度占周期的一半,即50%的占空比,那么输出信号的平均电压或功率也将为输入电压或功率的一半。通过改变占空比,可以实现对输出信号的精确控制。

PWM广泛应用于各种领域,包括电机控制、LED亮度调节、音频信号生成等。它是一种高效、精确的控制技术,常用于模拟信号的数字化处理和电子设备的调节与控制。

参数

周期
高低电平变化所需要的时间,单位:ms
T=1/f T是周期,f是频率。
频率
在1秒钟内,信号从高电平到低电平再回到高电平的次数,也就是说一秒钟PWM有多少个周期,单位Hz。
例如:如果频率为50Hz ,也就是说一个周期是20ms,那么一秒钟就有50次PWM周期。
占空比
在一个脉冲周期内,高电平的时间占整个周期时间的比例,单位是% (0%-100%)。
pwm调制,嵌入式底层,单片机,学习,stm32,嵌入式硬件

工作原理

PWM的工作原理基于对脉冲的宽度和周期进行调制。下面是PWM的基本工作原理:

  1. 设定目标数值:首先,确定需要控制的目标数值,例如调节电机的速度或LED的亮度。这个目标数值通常以一个百分比或占空比的形式表示。

  2. 确定频率:选择PWM信号的频率,即脉冲的周期。频率决定了脉冲的重复速率,通常以赫兹(Hz)表示。常见的频率范围是几百赫兹到几十千赫兹。

  3. 计算占空比:根据目标数值和所选频率,计算所需的占空比。占空比表示高电平时间占周期的比例。例如,如果目标是50%的亮度或速度,则占空比为50%。

  4. 生成PWM信号:使用计时器和计数器来生成PWM信号。计时器根据所选频率生成一个固定周期的计时事件,并从0开始计数。计数器在每个计时事件中递增,当计数值小于占空比所对应的计数阈值时,输出为高电平;否则,输出为低电平。

  5. 输出控制:根据计数器的值,控制输出引脚的电平状态。在计数值小于阈值时,输出为高电平;在计数值大于等于阈值时,输出为低电平。这样就形成了一系列固定周期、宽度可变的脉冲信号。

通过调整占空比,可以控制输出信号的平均电压或功率。占空比越高,输出信号的平均电压或功率就越高,而占空比越低,输出信号的平均电压或功率就越低。

使用PWM,可以实现精确的控制,例如精确调节电机的速度或改变LED的亮度级别。PWM技术的优点包括高效率、精度高以及对输出设备影响小等。

计数器寄存器 (TIMx_CNT)
自动装载寄存器 (TIMx_ARR)
捕获/比较寄存器(TIMx_CCRx)

向上计数模式:
pwm调制,嵌入式底层,单片机,学习,stm32,嵌入式硬件
输出过程:
当0-t1这段时间,计数器寄存器的CNT的值是小于CCR,输出高电平。
当t1-t2这段时间,计数器寄存器的CNT的值是大于CCR且小于ARR的,输出低电平。
当CNT的值达到ARR里的值时,产生溢出事件,自动清零再次从0开始向上计数。

应用

PWM广泛应用于各种领域,以下是一些常见的PWM应用:

  1. 电机控制:PWM被广泛用于直流电机和步进电机的速度控制。通过改变PWM信号的占空比,可以调节电机的平均电压或功率,从而控制电机的转速和转矩。

  2. LED亮度调节:PWM常用于LED照明中,可以通过改变PWM信号的占空比来控制LED的亮度。高占空比会使LED接收到更多的电流,从而提高亮度;低占空比则减小电流,降低亮度。由于LED的响应速度很快,所以人眼无法察觉到PWM信号的变化,从而实现了无闪烁的亮度调节。

  3. 音频信号生成:PWM也可以用于产生音频信号,例如在音频合成器或音频放大器中。通过调整PWM信号的频率和占空比,可以生成不同频率和幅度的音频信号。

  4. 电源控制:PWM在开关电源中得到广泛应用。通过调整PWM信号的占空比和频率,可以实现高效的电能转换,从而提高电源的效率和稳定性。

  5. 温度控制:PWM可用于温度控制应用,如加热器或风扇控制。通过调整PWM信号的占空比,可以控制加热器的输出功率或风扇的转速,从而实现精确的温度控制。

  6. 无线通信:PWM可用于数字调制解调器中,将数字信号转换为模拟信号进行传输。例如,脉冲位置调制(PPM)和脉冲编码调制(PCM)等调制技术常用于无线通信系统中。

这只是一小部分PWM的应用领域,实际上PWM技术在各种电子设备和控制系统中都有广泛应用,以实现精确的信号调节和控制。

练习

通过PWM信号调节LED灯亮度

pwm调制,嵌入式底层,单片机,学习,stm32,嵌入式硬件
pwm调制,嵌入式底层,单片机,学习,stm32,嵌入式硬件
pwm调制,嵌入式底层,单片机,学习,stm32,嵌入式硬件
pwm调制,嵌入式底层,单片机,学习,stm32,嵌入式硬件
频率 :
1/T = 1/1ms = 1/0.001s = 1000HZ
周期 :
1ms
占空比 :
50%
在TIM找到PWM信号生成函数:
pwm调制,嵌入式底层,单片机,学习,stm32,嵌入式硬件
在main.c中调用
pwm调制,嵌入式底层,单片机,学习,stm32,嵌入式硬件
pwm调制,嵌入式底层,单片机,学习,stm32,嵌入式硬件文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-726258.html

到了这里,关于PWM详解(嵌入式学习)的文章就介绍完了。如果您还想了解更多内容,请在右上角搜索TOY模板网以前的文章或继续浏览下面的相关文章,希望大家以后多多支持TOY模板网!

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处: 如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请点击违法举报进行投诉反馈,一经查实,立即删除!

领支付宝红包 赞助服务器费用

相关文章

  • 嵌入式-stm32-用PWM点亮LED实现呼吸灯

    答:LED需要低电平才能亮,高电平是灯灭。 答:这是用到不同占空比来实现的,控制LED实现呼吸灯,就是通过占空比的高低电平和其持续时间来实现。 ①例如,要定时500ms,则:PSC=7199,ARR=4999,Tclk=72Mhz。 ②假如频率为 2kHz ,则:PSC=71,ARR=499, 频率和周期是描述波形的两个基

    2024年02月03日
    浏览(97)
  • STM32 PWM模式与输出比较模式的区别。PWM占空比不生效,在STM32CubeMX中配置PWM的两种模式——蓝桥杯嵌入式

      🎊【蓝桥杯嵌入式】专题正在持续更新中,原理图解析✨,各模块分析✨以及历年真题讲解✨都已更新完毕,欢迎大家前往订阅本专题🎏 🎏【蓝桥杯嵌入式】蓝桥杯第十届省赛真题 🎏【蓝桥杯嵌入式】蓝桥杯第十二届省赛程序真题 🎏【蓝桥杯嵌入式】蓝桥杯第十三届

    2023年04月15日
    浏览(80)
  • 【嵌入式】HC32F定时器PWM捕获+APC芯片实现模拟AD采样

    目录 一 项目背景 二 原理说明 三 设计实现——定时器初始化 四 设计实现——PWM捕获 五 梳理总结         目前使用了TI的ADC采样芯片 ADS1018实现模拟量4-20mA/0-20mA的采样 ,原理是 将外部输入的模拟量信号4-20mA,经由并联的两个100Ω电阻,转换为0.2-1V的电压信号传递到模数转

    2023年04月24日
    浏览(50)
  • Simulink嵌入式自动代码生成DSP 28335/28035/28x系列 (1)——官方例程(1)讲解 {ADC-PWM同步中断}

    本人了解到电动汽车中 OBC和 DCDC 普遍使用TI (德州仪器)DSP 28335和 28035系列芯片 做开关电源控制,电源领域的 工程师 需要对于芯片的配置和 配套软件Code Composer Studio (CCS)有一定的熟悉程度,具体涉及到C语言的编写和 代码管理。在如今追求时效的大环境下, 手打代码

    2023年04月09日
    浏览(50)
  • C/C++语言学习路线: 嵌入式开发、底层软件、操作系统方向(持续更新)

    1.1 视频教程点到为止 1.2 炫技视频看看就行 1.3 编程游戏不玩也罢 有些游戏的主题任务就是编程,游戏和实际应用环境有一定差异(工具、操作流程),在初级阶段主要是熟悉实际场景,而且多数是通过前端语言进行游戏,对底层软件学习的帮助不大。 Coding Games: PHP、C、

    2024年04月28日
    浏览(80)
  • DMA详解及应用(嵌入式学习)

    DMA(Direct Memory Access,直接内存访问)是一种计算机系统中用于高效地实现数据传输的技术。它允许数据在外设和内存之间直接传输,而无需CPU的干预和数据复制。 传统上,在计算机系统中,外设(如硬盘、网络适配器、音频设备等)与内存之间的数据传输通常需要通过CPU进

    2024年02月04日
    浏览(44)
  • STM32串口通信详解(嵌入式学习)

    时钟信号在电子领域中是指用于同步和定时电路操作的周期性信号。它在数字系统和通信系统中起着至关重要的作用,用于协调各个组件之间的数据传输和操作。 时钟信号有以下几个重要的方面: 频率:时钟信号的频率是指单位时间内信号周期的数量。它通常以赫兹(Hz)为

    2024年02月09日
    浏览(69)
  • STM32的中断系统详解(嵌入式学习)

    中断是处理器中的一种机制,用于响应和处理突发事件或紧急事件。当发生中断时,当前正在执行的程序会被暂时中止,处理器会跳转到中断处理程序(也称为中断服务例程),对中断事件进行处理。处理完中断后,处理器再返回到被中断的程序继续执行。 中断可以分为内部

    2024年02月12日
    浏览(74)
  • STM32的定时器详解(嵌入式学习)

    想要了解STM32的时钟系统 点击这里跳转——》STM32的时钟系统(嵌入式学习) 建议先看看时钟树如何配置 点击这里跳转——》STM32的时钟树配置(嵌入式学习) 跳转——》STM32的时钟基础详解(嵌入式学习) 跳跳转——》STM32的时钟源详解(嵌入式学习) SysTick又称滴答定时

    2024年02月13日
    浏览(70)
  • 单片机STM32看门狗详解(嵌入式学习)

    单片机STM32的看门狗(Watchdog)是一种硬件定时器,用于监控系统的运行状态并在出现故障或死锁时采取措施以恢复正常操作。看门狗的主要功能是定期检查系统是否正常运行,并在系统出现问题时触发复位操作。 STM32系列单片机通常配备了内置的看门狗定时器(通常称为独立

    2024年02月13日
    浏览(63)

觉得文章有用就打赏一下文章作者

支付宝扫一扫打赏

博客赞助

微信扫一扫打赏

请作者喝杯咖啡吧~博客赞助

支付宝扫一扫领取红包,优惠每天领

二维码1

领取红包

二维码2

领红包