PWM這個功能在飛思卡爾、STM32等高檔的單片機(jī)內(nèi)部有專用的模塊，用此類芯片實(shí)現(xiàn)PWM功能時只需要通過設(shè)置相應(yīng)的寄存器就可實(shí)現(xiàn)周期和占空比的控制。但是如果要用51單片機(jī)的話，也是可以的，但是比較的麻煩。此時需要用到內(nèi)部定時器來實(shí)現(xiàn)，可用兩個定時器實(shí)現(xiàn)，也可以用一個定時器實(shí)現(xiàn)。

用兩個定時器的方法是用定時器T0來控制頻率，定時器T1來控制占空比。大致的的編程思路是這樣的：T0定時器中斷讓一個I0口輸出高電平，在這個定時器T0的中斷當(dāng)中起動定時器T1，而這個T1是讓IO口輸出低電平，這樣改變定時器T0的初值就可以改變頻率，改變定時器T1的初值就可以改變占空比。

下面重點(diǎn)介紹用一個定時器的實(shí)現(xiàn)PWM的方法。因?yàn)槭忻嫔系闹悄苄≤囁捎玫?a target="_blank">電機(jī)大多數(shù)為TT減速電機(jī)，通過反復(fù)的實(shí)驗(yàn)，此電機(jī)最佳的工作頻率為1000HZ（太高容易發(fā)生哨叫，太低電機(jī)容易發(fā)生抖動），所以下面以周期為1ms（1000HZ）進(jìn)行舉例，要產(chǎn)生其它頻率的PWM波，程序中只需作簡單修改即可。

用一個定時器時（如定時器T0），首先你要確定PWM的周期T和占空比D，確定了這些以后，你可以用定時器產(chǎn)生一個時間基準(zhǔn)t，比如定時器溢出n次的時間是PWM的高電平的時間，則D*T=n*t，類似的可以求出PWM低電平時間需要多少個時間基準(zhǔn)n。

因?yàn)檫@里我們是產(chǎn)生周期為1ms（1000HZ）的PWM，所以可設(shè)置中斷的時間間隔為0.01ms，，然后中斷100次即為1ms。在中斷子程序內(nèi)，可設(shè)置一個變量如time，在中斷子程序內(nèi)，有三條重要的語句：1、當(dāng)time>=100時，time清零（此語句保證頻率為1000HZ），2、當(dāng)time>n時（n應(yīng)該在0－100之間變化開），讓單片相應(yīng)的I/O口輸出高電平，當(dāng) time

2、程序1，使單片機(jī)的I/O口輸出固定頻率的PWM波

下面按上面的思路給出一個具體程序：

/*******************************************************************/

/*程序名：單片機(jī)輸出固定頻率的PWM波*/

/*晶振：11.00592 MHz CPU型號：STC89C52 */

/*功能：P2^0口輸出周期為1ms（1000HZ），占空比為%80的PWM波*/

/*****************************************************************/

#include

#define uint unsigned int

#define uchar unsigned char

sbit PWM1=P2^0;//接IN1控制正轉(zhuǎn)

sbit PWM2=P2^1;//接IN2控制反轉(zhuǎn)

uchar time;

void main（）

{

TMOD=0x01;//定時器0工作方式1

TH0=0xff;//（65536-10）/256;//賦初值定時

TL0=0xf7;//（65536-10）%256;//0.01ms

EA=1;//開總中斷

ET0=1;//開定時器0中斷

TR0=1;//啟動定時器0

while（1）

{

}

}

void delay（uint z）

{

uint x，y;

for（x=z;x》0;x--）

for（y=500;y》0;y--）;

}

void tim0（） interrupt 1

{

TR0=0;//賦初值時，關(guān)閉定時器

TH0=0xff;//（65536-10）/256;//賦初值定時

TL0=0xf7;//（65536-10）%256;//0.01ms

TR0=1;//打開定時器

time++;

if（time》=100） time=0;//1khz

if（time《=20） PWM1=0;//點(diǎn)空比%80

else PWM1=1;

PWM2=0;

}

程序說明：

1、關(guān)于頻率的確定：對于11.0592M晶振，PWM輸出頻率為1KHZ，此時設(shè)定時器0.01ms中斷一次，時中斷次數(shù)100次即為1KHZ（ 0.01ms*100=1ms，即為1000HZ）此時， 定時器計(jì)數(shù)器賦初值為TH0=FF，TL0=F7。

2、關(guān)于占空比的確定：此時我們將來time的值從0－100之間進(jìn)行改變，就可以將占空比從%0－%100之間進(jìn)行變化，上面程序中time《=20時PWM1=0; else PWM1=1;意思就是%20的時間輸出低電平，%80的時間輸出高電平，即占空比為%80。如需得到其它占空比，如%60，只需將time的值改為40即可。（程序?yàn)閕f（time《=40） PWM1=0;else PWM1=1;）

當(dāng)然編寫程序時也可以定義一個標(biāo)志位如flag，根據(jù)flag的狀態(tài)決定輸出高平還是低電平，假設(shè)定義flag=1的時候輸出高電平，用一個變量去記錄定時器中斷的次數(shù)，每次中斷就讓記錄中斷次數(shù)的變量+1，在中斷程序里面判斷這個變量的值是否到了n，如果到了說明高電平的時間夠了，那么就改變flag為0，輸出低電平，同時記錄中斷變量的值清零，每次中斷的時候依舊+1，根據(jù)flag=0的情況跳去判斷記錄變量的值是否到了n如果到了，說明PWM的低電平時間夠了，那么就改flag=1，輸出改高電平，同時記錄次數(shù)變量清零，重新開始，如此循環(huán)便可得到你想要的PWM波形，這種方法我們這里不在舉例，請自己去試著書寫。

3、程序2，使用單片機(jī)I/O口輸出PWM波，并能通過按鍵控制正反轉(zhuǎn)

在程序中我們通常需要控制電機(jī)的正反轉(zhuǎn)，如通過一個按鍵控制正反轉(zhuǎn)，此時我們也可以設(shè)置一個標(biāo)志位如flag。在主程序中當(dāng)按鍵每次被按下時，flag相應(yīng)取反。然后在子程序中當(dāng)flag為1時，進(jìn)行正轉(zhuǎn)程序，當(dāng)flag為0時執(zhí)行反轉(zhuǎn)程序。下面的程序功能為單片機(jī)I/O口P2^0、P2^1輸出1000HZ，占空比為%50，并能過P3^7按鍵控制正電機(jī)的正反轉(zhuǎn)。

/*******************************************************************/

/*程序名：PWM直流電機(jī)調(diào)速*/

/*晶振：11.00592 MHz CPU型號：STC89C52 */

/*功能：直流電機(jī)的PWM波控制，可以通過按鍵控制正反轉(zhuǎn)*/

/*****************************************************************/

#include

#define uint unsigned int

#define uchar unsigned char

uchar time，count=50，flag=1;//低電平的占空比

sbit PWM1=P2^0;//PWM通道1，反轉(zhuǎn)脈沖

sbit PWM2=P2^1;//PWM通道2，正轉(zhuǎn)脈沖

sbit key_turn=P3^7; //電機(jī)換向

/************函數(shù)聲明**************/

void delayxms（uint z）;

void Motor_turn（void）;

void timer0_init（void）;

/*********主函數(shù)********************/

void main（void）

{

timer0_init（）;

while（1）

{

Motor_turn（）;

}

}

/****************延時處理**********************/

void delayxms（uint z）//延時xms程序

{

uint x，y;

for（y=z;x》0;x--）

for（y=110;y》0;y--）;

}

/************電機(jī)正反向控制**************/

void Motor_turn（void）

{

if（key_turn==0）

{

delayxms（2）;//此處時間不能太長，否者會的中斷產(chǎn)生沖突

if（key_turn==0）

{

flag=~flag;

}

while（！key_turn）;

}

}

/***********定時器0初始化***********/

void timer0_init（void）

{

TMOD=0x01; //定時器0工作于方式1

TH0=（65536-10）/256;

TL0=（65536-10）%256;

TR0=1;

ET0=1;

EA=1;

}

/**************定時0中斷處理******************/

void timer0_int（void） interrupt 1

{

TR0=0;//設(shè)置定時器初值期間，關(guān)閉定時器

TH0=（65536-10）/256;

TL0=（65536-10）%256;

TR0=1;

if（flag==1）//電機(jī)正轉(zhuǎn)

{

PWM1=0;

time++;

if（time{

PWM2=1;

}

else

PWM2=0;

if（time》=100）

{

time=0;

}

}

else //電機(jī)反轉(zhuǎn)

{

PWM2=0;

time++;

if（time{

PWM1=1;

}

else

PWM1=0;

if（time》=100）

{

time=0;

}

}

}

4、程序4、使單片機(jī)輸出PWM，并能控制正反轉(zhuǎn)和實(shí)現(xiàn)調(diào)速

為了使大家徹底掌握此方面，下面再給出一個復(fù)雜一點(diǎn)的程序，實(shí)現(xiàn)的功能為通過一個按鍵控制正反轉(zhuǎn)并通過另外兩個按鍵使之可以在0到20級之間調(diào)速的程序。

/*******************************************************************/

/*程序名：PWM直流電機(jī)調(diào)速*/

/*晶振：11.00592 MHz CPU型號：STC89C52 */

/*直流電機(jī)的PWM波控制，可以通過按鍵控制正反轉(zhuǎn)并在0到20級之間調(diào)速*/

/*****************************************************************/

#include

#define uint unsigned int

#define uchar unsigned char

uchar time，count=50，flag=1;//低電平的占空比

sbit PWM1=P2^0;//PWM通道1，反轉(zhuǎn)脈沖

sbit PWM2=P2^1;//PWM通道2，正轉(zhuǎn)脈沖

sbit key_add=P3^5;//電機(jī)加速

sbit key_dec=P3^6;//電機(jī)減速

sbit key_turn=P3^7;//電機(jī)換向

/************函數(shù)聲明**************/

void delayxms（uint z）;

void Motor_turn（）;

void Motor_add（）;

void Motor_dec（）;

void timer0_init（）;

/*********主函數(shù)********************/

void main（）

{

timer0_init（）;

while（1）

{

Motor_turn（）;

Motor_add（）;

Motor_dec（）;

}

}

/****************延時處理**********************/

void delayxms（uint z）//延時xms程序

{

uint x，y;

for（y=z;x》0;x--）

for（y=110;y》0;y--）;

}

/************電機(jī)正反向控制**************/

void Motor_turn（）

{

if（key_turn==0）

{

delayxms（2）;//此處時間不能太長，否者會的中斷產(chǎn)生沖突

if（key_turn==0）

{

flag=~flag;

}

while（！key_turn）;

}

}

void Motor_add（）//電機(jī)加速

{

if（key_add==0）

{

delayxms（2）;//此處時間不能太長，否者會的中斷產(chǎn)生沖突

if（key_add==0）

{

count+=5;

if（count》=100）

{

count=0;

}

}

while（！key_add）;

}

}

void Motor_dec（）//電機(jī)加減速

{

if（key_dec==0）

{

delayxms（2）;//此處時間不能太長，否者會的中斷產(chǎn)生沖突

if（key_dec==0）

{

count-=5;

if（count》=100）

{

count=0;

}

}

while（！key_dec）;

}

}

/***********定時器0初始化***********/

void timer0_init（）

{

TMOD=0x01; //定時器0工作于方式1

TH0=（65536-10）/256;

TL0=（65536-10）%256;

TR0=1;

ET0=1;

EA=1;

}

/**************定時0中斷處理******************/

void timer0_int（） interrupt 1

{

TR0=0;//設(shè)置定時器初值期間，關(guān)閉定時器

TH0=（65536-10）/256;

TL0=（65536-10）%256;

TR0=1;

if（flag==1）//電機(jī)正轉(zhuǎn)

{

PWM1=0;

time++;

if（time{

PWM2=1;

}

else

PWM2=0;

if（time》=100）

{

time=0;

}

}

else //電機(jī)反轉(zhuǎn)

{

PWM2=0;

time++;

if（time{

PWM1=1;

}

else

PWM1=0;

if（time》=100）

{

time=0;

}

}

}

5、利用單片機(jī)輸出PWM簡單控制小車直行

相信通過上面的講解，大家已經(jīng)能夠很好的撐握如何利用51單片機(jī)產(chǎn)生PWM波下面給出一個程序，通過單片機(jī)兩個I/O口輸出PWM波，讓小車直行。

#include

#define uint unsigned int

#define uchar unsigned char

sbit PWM1=P2^0;//接IN1控制正轉(zhuǎn)

sbit PWM2=P2^1;//接IN2控制反轉(zhuǎn)

sbit PWM3=P2^2;//接IN3控制正轉(zhuǎn)

sbit PWM4=P2^3;//接IN4控制反轉(zhuǎn)

sbit PWM5=P2^4;//接IN3控制正轉(zhuǎn)

sbit PWM6=P2^5;//接IN4控制反轉(zhuǎn)

sbit PWM7=P2^6;//接IN3控制正轉(zhuǎn)

sbit PWM8=P2^7;//接IN4控制反轉(zhuǎn)

uchar time;

void main（）

{

TMOD=0x01;//定時器0工作方式1

TH0=0xff;//（65536-10）/256;//賦初值定時

TL0=0xf7;//（65536-10）%256;//0.01ms

EA=1;//開總中斷

ET0=1;//開定時器0中斷

TR0=1;//啟動定時器0

while（1）

{

}

}

void delay（uint z）

{

uint x，y;

for（x=z;x》0;x--）

for（y=500;y》0;y--）;

}

void tim0（） interrupt 1

{

TR0=0;//賦初值時，關(guān)閉定時器

TH0=0xff;//（65536-10）/256;//賦初值定時

TL0=0xf7;//（65536-10）%256;//0.01ms

TR0=1;//打開定時器

time++;

if（time》=100） time=0;//1khz

PWM2=0;

PWM4=0;

if（time《=75） PWM1=1;

else PWM1=0;

if（time《=80） PWM3=1;

else PWM3=0;

PWM6=0;

PWM8=0;

if（time《=50） PWM5=1;

else PWM5=0;

if（time《=50） PWM7=1;

else PWM7=0;

}