关于PWM脉冲宽度调制，你懂多少？

其实关于PWM脉冲宽度调制讲的最详细的应该在电力电子里面，然而平时用的最多的就是在一些的程序控制里面。

1.PWM定义

脉冲宽度调制（PWM）是一种对模拟信号电平进行数字编码的方法。通过高分辨率计数器的使用，方波的占空比被调制用来对一个具体模拟信号的电平进行编码。PWM信号仍然是数字的，因为在给定的任何时刻，满幅值的直流供电要么完全有(ON)，要么完全无(OFF)。电压或电流源是以一种通(ON)或断(OFF)的重复脉冲序列被加到模拟负载上去的。通的时候即是直流供电被加到负载上的时候，断的时候即是供电被断开的时候。只要带宽足够，任何模拟值都可以使用PWM进行编码。

2.PWM控制的基本原理

理论基础：冲量相等而形状不同的窄脉冲加在具有惯性的环节上时，其效果基本相同。冲量指窄脉冲的面积。效果基本相同，是指环节的输出响应波形基本相同。低频段非常接近，仅在高频段略有差异。

3.PWM相关概念
占空比：就是输出的PWM中，高电平保持的时间与该PWM的时钟周期的时间之比。

在很多的控制中，会经常用的占空比，也就是在一个周期内高电平的时间占整个周期的比例。

频率：假设一个PWM的频率是1KHz，那么它的周期就是1ms，如果它是方波的话，占空比就是50%，高电平的时间等于低电平的时间等于0.5ms。如果高电平的时间为200us，那么它的占空比就是20%。

分辨率：最小能达到的值，如8位的PWM，理论的分辨率就是1：255(单斜率)， 16位的的PWM理论就是1：65535(单斜率)。

分辨率的意思就是把一个周期的时间分成了多少份。如果是10份，那么占空比的精度就为10%。如果分成1000分，那么占空比的精度就为0.1%。

4.使用单片机产生PWM

一般的单片机输出PWM都会在定时器这部分有介绍，它的基本原理是不变的，只是不同的单片机程序设计起来略有有不同的，但还是大同小异。

51单片机：

在51单片机中，使用一个定时器中断，在中断中设置一个变量，只需要求反就能得到一个方波，这里就不细说了，但很多时候在理论计算上是没有问题的，但是用示波器测试的时候发现与理论相差过大，这边必须要考虑下中断中的语句使用时间。如果定时器中断是10us，那么在51中，单条语句最少运行时间也得需要几us，中断语句过多的话就会出现特变大的误差。

stm32单片机：

32单片机有它固定的PWM输出配置，这里需要明白两个词：自动重装载值和预分频系数。F1单片机的系统频率是72MHz，如果需要的频率是10KHz，预分频系数设置成7199（7200-1）；自动重装载值就是上面说的分辨率，最大值为65535（16位）。

占空比的大小是比较值和自动重装载值比值。