51之PWM开发SG90

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分类专栏： C51 文章标签： 51单片机

于 2023-03-15 14:38:45 首次发布

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/d0203/article/details/129554581

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PWM是一种通过调节脉冲宽度来模拟信号的技术，常用于数字控制模拟信号。占空比是PWM的核心，它表示高电平在周期内的比例。在舵机控制中，不同占空比对应不同的角度。文章提供了使用C语言编程实现PWM信号输出的示例代码，以控制舵机的角度变化。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

什么是PWM

PWM，英文名Pulse Width Modulation,是脉冲宽度调制的缩写，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（包括形状以及幅值），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%

核心：

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

如何实现PWM信号输出

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，下图是增长51

如果没有继承PWM功能，可以通过IO口软件模拟，相对硬件PWM来说进度略差

控制舵机

舵机的用处：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

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

编程实现

具体代码

#include "reg52.h"

int cnt = 0;
sbit sg90_con = P1^1;
int jd;

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 Delay2000ms()        //@11.0592MHz
{
    unsigned char i, j, k;

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



void Time0Init()
{
    // 1. 配置定时器0工作模式为16位计时
    TMOD = 0x01;
    
    // 2. 给初值，定一个0.5ms出来
    TL0 = 0x33;
    TH0 = 0xFE;
    
    // 3. 开始计时
    TR0 = 1;
    TF0 = 0;
    
    // 4. 打开定时器0中断
    ET0 = 1;
    // 5. 打开总中断
    EA = 1;
}

void main()
{
    Delay300ms();
    Time0Init();
    sg90_con = 1;
    jd = 1;
    // 4.爆表了，操作了led吗，累计到1s，再操作led
    while(1){
        jd = 4;
        cnt = 0;
        Delay2000ms();
        jd = 1;
        cnt = 0;
        Delay2000ms();
    }
}

void Time0Handler() interrupt 1
{
        cnt++;
        // 重新给初值
        TL0 = 0x33;
        TH0 = 0xFE;
        if(cnt < jd){  // 爆表一次 ，0.5ms
            sg90_con = 1;
        }else{
            sg90_con = 0;
        }
        
        if(cnt == 40){ // 爆表了40次，经过了20ms
            cnt = 0;
            sg90_con = 1;
        }
}