chipKIT Uno32板的PWM引脚说明

脉冲宽度调制（PWM）是一种使用开关数字信号来控制传递到电子负载的功率量的技术。该技术背后的关键思想是，可以通过改变信号的占空比来改变数字信号的平均DC值，从而改变传递给负载的功率。该方法通常用于控制直流电动机的速度和灯的亮度。开关电源也基于PWM技术。在本教程中，我们将讨论chipKIT Uno32板的PWM引脚，并通过控制两个外部LED的亮度来说明该概念。

PWM

理论

脉宽调制（PWM）是一种通过能量传递能量的方式脉冲而不是连续变化的信号。通过增加或减少脉冲宽度（频率保持不变），可以控制输出功率。信号打开的时间周期的一部分称为占空比。信号的平均DC值可以通过改变占空比来改变。占空比可以在0（信号始终关闭）到1（信号一直打开）之间的任何位置。假设，如果信号在开启时为+5 V，在关闭状态时为0 V，则通过更改信号的占空比，可以模拟0-5 V之间的任何电压。该方法通常用于控制直流电动机的速度和灯的亮度。 PWM的原理如下图所示。

PWM

电路设置

在chipKIT Uno32板上，可以将I/O引脚3、5、6、9和10配置为提供PWM输出。我们将两个LED（红色和绿色）连接到PWM引脚3和5，并通过改变驱动这些LED的PWM信号的占空比来控制它们的亮度。两个100电阻用于限制通过LED的电流。

电路设置

在面包板上的实际设置

写草图

可以使用 analogWrite生成Arduino平台中的PWM信号（）命令。在括号内，您可以指定引脚号和所需的占空比（0-255）。占空比“ 0”表示始终关闭，“ 255”表示始终打开。调用 analogWrite（）时，将在指定的PWM引脚上生成具有指定占空比的稳定方波。下图使用变化的占空比PWM信号来控制传递到两个LED的输出功率。两个LED交替淡入和淡出，这意味着当一个LED处于峰值强度时，另一个LED变暗，反之亦然。

int redLED = 3; // Red LED is connected to pin 3

int greenLED = 5; // Green LED is connected to pin 5

int redCount = 255; // Initial PWM values， RED is full

int greenCount = 1; // Green is dim

int i = 0;

void setup（）

{

pinMode（redLED， OUTPUT）;

pinMode（greenLED， OUTPUT）;

}

void loop（）

{

if （i 《 255） // First phase

{

redCount = redCount-1; // Red down

greenCount = greenCount+1; // Green up

}

else if （i 《 509） // Second phase

{

redCount = redCount+1; // Red up

greenCount = greenCount-1; // Green down

}

else // Re-set

{

i = 0;

}

i += 1;

analogWrite（redLED， redCount）; // Write current values to LED pins

analogWrite（greenLED， greenCount）;

delay（10）; // Pause for 10 millisecond

}

输出

在程序中的职责周期以1为步长从1更改为255。首先，红色LED由占空比为255的PWM信号驱动，这意味着它将完全打开。驱动绿色LED的PWM信号的占空比为1，这意味着其强度最小。在每10 ms中，驱动红色LED的PWM信号的占空比减小1，而绿色LED的占空比则增大1。大约2550 ms之后，亮度条件反转，并且绿色LED完全点亮。重复此操作以交替产生淡入和淡出效果。

淡入和淡出

红色LED处于最大强度，而绿色则变暗了

绿色处于最大强度而红色却变淡

LED的工作电流非常低，因此，可以直接通过UNO32板的PWM输出驱动它们。对于直流电动机控制，需要一个外部电动机驱动器电路（例如H桥），该电路基本上将从微控制器引脚发出的低电流PWM信号放大为能够提供足够电流来驱动电动机的高电流PWM信号。
责任编辑：wv