PWM

简介

PWM，英文名Pulse Width Modulation，是脉冲宽度调制缩写，它是通过对一系列脉冲的宽度进行调制，等效出所需要的波形（包含形状以及幅值），对模拟信号电平进行数字编码，也就是说通过调节占空比的变化来调节信号、能量等的变化，占空比就是指在一个周期内，信号处于高电平的时间占据整个信号周期的百分比，例如方波的占空比就是50%.

  • 脉冲宽度调制

  • 通过占空比编码模拟信号

  • 占空比一个周期内，高电平占据时长的百分比

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如何实现PWM信号输出

  1. 通过芯片内部模块输出，一般观察手册或者芯片IO口都会标明这个是否是PWM口

如下图增强51，STC15w的CPU

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2.如果没有集成PWM功能，可以通过IO口软件模拟，相对硬件PWM来说精准度略差

控制舵机

1.什么是舵机

如下图所示，最便宜的舵机sg90，常用三根或者四根接线，黄色为PWM信号控制

用处：垃圾桶项目开盖用、智能小车的全比例转向、摄像头云台、机械臂等

常见的有0-90°、0-180°、0-360

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2.怎么控制舵机

向黄色信号线“灌入”PWM信号。

PWM波的频率不能太高，大约50HZ，即周期=1/频率=1/50=0.02s，20ms左右

数据：

0.5ms-------------0度； 2.5% 对应函数中占空比为250

1.0ms------------45度； 5.0% 对应函数中占空比为500

1.5ms------------90度； 7.5% 对应函数中占空比为750

2.0ms-----------135度； 10.0% 对应函数中占空比为1000

2.5ms-----------180度； 12.5% 对应函数中占空比为1250

定时器需要定时20ms, 关心的单位0.5ms, 40个的0.5ms,初值0.5m cnt++

1s = 10ms * 100

20ms = 0.5ms * 40

  1. 编程实现
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#include "REG52.H"
#include<INTRINS.H>
int cnt = 0; //计数变量
sbit sg90_con = P1^1; 
int jd; 
void Delay2000ms()		//@11.0592MHz
{
	unsigned char i, j, k;

	_nop_();
	i = 15;
	j = 2;
	k = 235;
	do
	{
		do
		{
			while (--k);
		} while (--j);
	} while (--i);
}

void time1init()
{
    TMOD = 0x01; // 模式配置 16
    TL0 = 0x33;		//设置定时初始值
	TH0 = 0xFE;		//设置定时初始值
    TR0 = 1; // 开始计时
    ET0 = 1;
    EA = 1;
}
void Delay300ms()		//@11.0592MHz
{
	unsigned char i, j, k;

	_nop_();
	i = 3;
	j = 26;
	k = 223;
	do
	{
		do
		{
			while (--k);
		} while (--j);
	} while (--i);
}


void main()
{
    Delay300ms();
    time1init();
    jd =1 ; 
    sg90_con = 1;
    while (1)
    {
        jd = 4 ;
        cnt = 0 ;  
        Delay2000ms();
        jd = 1 ; 
        cnt = 0 ; 
        Delay2000ms();
    }
}
void time0Handler() interrupt 1
{
    cnt++;      // 计数自加
    TL0 = 0x33;		//设置定时初始值
	TH0 = 0xFE;		//设置定时初始值
    if (cnt < jd )
    {
        sg90_con = 1; 
    }else{
        sg90_con = 0 ; 
    }

    if (cnt == 40)
    { // 计数40次 等于 5ms乘以50 等于0.20秒
        cnt = 0;
      sg90_con =1 ; 
    }
}

超声波测距

简介

型号：HC-SR04

接线参考：模块除了两个电源引脚外，还有TRIG，ECHO引脚，这两个引脚分别接我们开发板的P1.5和

P1.6端

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超声波测距模块是用来测量距离的一种产品，通过发送和收超声波，利用时间差和声音传播速度，

计算出模块到前方障碍物的距离。

  • 怎么让它发送波

​ Trig ，给Trig端口至少10us的高电平

  • 怎么知道它开始发了

​ Echo信号，由低电平跳转到高电平，表示开始发送波

  • 怎么知道接收了返回波

​ Echo，由高电平跳转回低电平，表示波回来了

  • 怎么算时间

​ Echo引脚维持高电平的时间！

​ 波发出去的那一下，开始启动定时器

​ 波回来的拿一下，我们开始停止定时器，计算出中间经过多少时间

  • 怎么算距离

​ 距离 = 速度 （340m/s）* 时间/2

时序图

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#include "reg52.h"

//距离小于10cm,D5亮，D6灭，反之相反现象

sbit D5 = P3^7;//根据原理图（电路图），设备变量led1指向P3组IO口的第7口
sbit D6 = P3^6;//根据原理图（电路图），设备变量led2指向P3组IO口的第6口
sbit Trig = P1^5;
sbit Echo = P1^6;

void Delay10us()		//@11.0592MHz
{
	unsigned char i;

	i = 2;
	while (--i);
}

void Time0Init()
{	
	TMOD &= 0xF0;		//设置定时器模式
	TMOD |= 0x01;
	TH0 = 0;
	TL0 = 0;
	//设置定时器0工作模式1，初始值设定0开始数数，不着急启动定时器
}
/*
十进制2左移1位，变成20。相当于乘以10
二禁止1左移1位，变成10（2）。相当于乘以2，左移8位，乘以2的8次方=256；*/

void startHC()
{
	Trig = 0;
	Trig = 1;
	Delay10us();
	Trig = 0;
}
void main()
{
	double time;
	double dis;
	
	Time0Init();
	
	while(1){
		//1. Trig ，给Trig端口至少10us的高电平
		startHC();
		//2. echo由低电平跳转到高电平，表示开始发送波
		while(Echo == 0);
		//波发出去的那一下，开始启动定时器
		TR0 = 1;
		//3. 由高电平跳转回低电平，表示波回来了
		while(Echo == 1);
		//波回来的那一下，我们开始停止定时器
		TR0 = 0;
		//4. 计算出中间经过多少时间
		time = (TH0 * 256 + TL0)*1.085;//us为单位
		//5. 距离 = 速度 （340m/s）* 时间/2
		dis = time * 0.017;
		if(dis < 10){
				D5 = 0;
				D6 = 1;
		}else{
				D5 = 1;
				D6 = 0;
		}
		//定时器数据清零，以便下一次测距
		TH0 = 0;
		TL0 = 0;
	}
}