如何利用51单片机输出PWM波

1、如何利用51单片机输出PWM波1、理论知识    PWM这个功能在飞思卡尔、STM32等高档的单片机内部有专用的模块，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。此时需要用到内部定时器来实现，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

2、是让IO口输出低电平，这样改变定时器T0的初值就可以改变频率，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，通过反复的实验，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

3、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'。因为这里我们是产生周期为1ms(1000HZ)的PWM,所以可设置中断的时间间隔为0.01ms,，然后中断100次即为1ms。在中断子程序内，可设置一个变量如time,在中断子程序内，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time>n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time<n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

4、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：STC89C52 */* 功能：P20口输出周期为1ms(1000HZ),占空比为%80的PWM波*/*/#include<reg52.h>#define uint unsigned int#define uchar unsigned char sbit PWM1=P20;/接IN1 控制正转sbit PWM2=P21;/接IN2 控制反转uchar time; void main(

5、)       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      &#

6、160;ET0=1;/开定时器0中断       TR0=1;/启动定时器0       while(1)                             

7、60;                           void delay(uint z)       uint x,y;       for(x=z;x>0;x-) 

8、             for(y=500;y>0;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      

9、0;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  

10、60;    else PWM1=1;       PWM2=0;程序说明：1、关于频率的确定：对于11.0592M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 

11、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

12、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、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

13、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 */*/#include<reg52.h> #define uint unsigned int#define uchar unsigned char uchar time,count=5

14、0,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(); 

15、       while(1)                       Motor_turn();         /*延时处理*/void delayxms(uint z)/延时xms程序 &#

16、160;  uint x,y;        for(y=z;x>0;x-)               for(y=110;y>0;y-); /*电机正反向控制*/void Motor_turn(void)        if(key_turn=

17、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)  

18、                              flag=flag;                  &#

19、160;             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       &#

20、160;TH0=(65536-10)/256;        TL0=(65536-10)%256;        TR0=1;        ET0=1;        EA=1; /*定时0中断处理*/void timer0_int(void) interrupt

21、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

22、;               if(flag=1)/电机正转                        PWM1=0;       &

23、#160;        time+;                if(time<count)                     &#

24、160;          PWM2=1;                            else         

25、60;  PWM2=0;                   if(time>=100)                        

26、0;   time=0;                            else /电机反转                

27、;       PWM2=0;                time+;            if(time<count)          

28、;                  PWM1=1;                        else      

29、          PWM1=0;                       if(time>=100)             &

30、#160;              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，实现的功能为通过一个按键控制正反转并通过另外

31、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<reg52.h> #define uint unsigned int#define uchar unsigned char uchar time,count=50,flag=1;/低电平的占空比 sbit PWM1=P20;/PWM 通道&#

32、160;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()    timer0_init();  

33、0; while(1)           Motor_turn();       Motor_add();       Motor_dec();     /*延时处理*/void delayxms(uint z)/延时xms程序    uint x

34、,y;    for(y=z;x>0;x-)       for(y=110;y>0;y-); /*电机正反向控制*/void Motor_turn()    if(key_turn=0)            delayxms(2);/此处时间不能太长，否者会的中断产生冲突  

35、0;     if(key_turn=0)                   flag=flag;                while(!key_turn);   

36、;  void Motor_add()/电机加速    if(key_add=0)            delayxms(2);/此处时间不能太长，否者会的中断产生冲突        if(key_add=0)          

37、0;        count+=5;           if(count>=100)                         count=0;

38、                           while(!key_add);     void Motor_dec()/电机加减速    if(key_dec=0)     

39、60;      delayxms(2);/此处时间不能太长，否者会的中断产生冲突        if(key_dec=0)                   count-=5;       

40、60;   if(count>=100)                         count=0;                 &#

41、160;         while(!key_dec);     /*定时器0初始化*/void timer0_init()    TMOD=0x01; /定时器0工作于方式1    TH0=(65536-10)/256;    TL0=(65536-10)%256;    TR0=1; 

42、;   ET0=1;    EA=1; /*定时0中断处理*/void timer0_int() 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;   &#

43、160;   if(flag=1)/电机正转           PWM1=0;       time+;        if(time<count)             

44、;      PWM2=1;                else        PWM2=0;           if(time>=100)   &

45、#160;               time=0;                else /电机反转           PWM2=0;   &

46、#160;    time+;        if(time<count)                   PWM1=1;             &

47、#160;  else           PWM1=0;               if(time>=100)                

48、0;  time=0;             5、利用单片机输出PWM简单控制小车直行相信通过上面的讲解，大家已经能够很好的撑握如何利用51单片机产生PWM波下面给出一个程序，通过单片机两个I/O口输出PWM波，让小车直行。#include<reg52.h>#define uint unsigned int#define uchar unsigned char sbit PWM1=P20;/接IN1 控制正转sbit PWM2=P21;/接IN2 控制反转 sbit PWM3=P22;/接IN3 控制正转sbit PWM4=P23;/接IN4 控制反转