怎么利用單片機(jī)的一個(gè)定時(shí)器生成多路PWM波形？

在很多工程應(yīng)用中，需要使用到PWM波(脈寬調(diào)制)，例如電機(jī)調(diào)速、溫度控制調(diào)整功率等。本文講述怎么利用單片機(jī)的一個(gè)定時(shí)器生成多路PWM波形。

一般的，PWM的周期t1是一個(gè)固定值，如1ms,10ms,100ms等，在一個(gè)周期中包含了高電平t2和低電平t3，它們的關(guān)系是t2+t3=t1。改變一個(gè)周期中高電平的時(shí)間，就能達(dá)到速度或者功率調(diào)整的目的。PWM適用于高速開關(guān)器件的控制，不適合于繼電器等低速開關(guān)元件的控制，因?yàn)槔^電器等低速元件達(dá)不到如此快的開關(guān)速度。

PWM控制的關(guān)鍵是控制改變PWM的高電平時(shí)間t2，這個(gè)時(shí)間在其他子程序中由控制算法中進(jìn)行修改，如PID控制算法。

在微處理器，如單片機(jī)中，實(shí)現(xiàn)一個(gè)定時(shí)器生成多路PWM的方法如下。

首先來看看用一個(gè)定時(shí)器實(shí)現(xiàn)一路PWM輸出的方法：

定義一個(gè)時(shí)間基準(zhǔn)刻度t，這個(gè)也是計(jì)時(shí)器中斷周期，一般在程序中t不改變。PWM的周期、高低電平時(shí)間由若干個(gè)基準(zhǔn)時(shí)間t組成；

定義一個(gè)全局計(jì)時(shí)變量n，n表示這段時(shí)間經(jīng)過了多少個(gè)基準(zhǔn)時(shí)間t；

定義一個(gè)全局計(jì)時(shí)變量n1，n1表示一個(gè)PWM的周期包含多少個(gè)基準(zhǔn)時(shí)間t，n1=t1/t。一般在程序中n1,t1不改變。

定義一個(gè)全局計(jì)時(shí)變量n2，n2表示一個(gè)PWM周期中高電平包含多少個(gè)基準(zhǔn)時(shí)間t，n2=t2/t。由于高電平的時(shí)間受其他算法控制改變的，n2也是隨時(shí)在改變。

程序的流程如下：

①初始化定時(shí)器，定時(shí)器中斷時(shí)間設(shè)置為t，如設(shè)置t為1ms或其他；

②初始化變量：n=0;//計(jì)時(shí)變量n清零

n1=t1/t;//一個(gè)PWM的周期t1包含了多少個(gè)基準(zhǔn)時(shí)間t.

//假如設(shè)PWM周期為100ms，則n1=100；

n2=t2/t;//計(jì)算一個(gè)PWM中高電平時(shí)間t2由多少個(gè)基準(zhǔn)時(shí)間//t組成。t2由其他控制算法改變。

③ 開始計(jì)時(shí)，打開定時(shí)器中斷。定時(shí)器中斷程序中n++;

當(dāng)n

當(dāng)n>=n2&& n

當(dāng)n>n1時(shí)，返回步驟①進(jìn)行下一個(gè)周期的PWM.

程序流程圖如下：

如果在同一個(gè)定時(shí)器中需要多路PWM，再定義多組類似的變量，按照?qǐng)D2 中流程處理即可。