AndroidThings与树莓派—PWM

本文详细介绍了一种使用PWM(Pulse Width Modulation)信号控制电机亮度渐变的方法。通过获取外围设备管理者,打开并设置PWM频率,实现对电机亮度的精确控制。代码示例展示了如何在循环中调整PWM占空比,使电机亮度从暗到亮再逐渐变暗,形成平滑过渡效果。

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1.先获得外围设备管理者:

 PeripheralManager manager = PeripheralManager.getInstance();

2.获的Pwm对象:

 mPwm = manager.openPwm("PWM1");

3.设置打开Pwm以及频率:

mPwm.setPwmFrequencyHz(100);
mPwm.setEnabled(true);

4.控制Pwm占空比:

  private void controlPWM(double i) throws IOException {
        mPwm.setPwmDutyCycle(i);
    }

5.主要逻辑控制代码:

 while (true){
                for (int i=0 ; i <= 100;i++){
                    controlPWM(i);
                    try {
                        Thread.sleep(10);
                    } catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }

                }
                for (int i=100 ; i >= 0;i--){
                    controlPWM(i);
                    try {
                        Thread.sleep(10);
                    } catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                }
                try {
                    Thread.sleep(100);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }

 

### 树莓派 PWM 功能配置方法 树莓派的脉宽调制(PWM,Pulse Width Modulation)是一种通过调节信号占空比来控制设备的技术。PWM 可用于控制电机速度、LED 亮度以及其他需要精确信号控制的应用场景[^1]。 #### PWM 的基本概念 PWM 是一种数字信号形式,通过调整高电平持续时间(占空比)来实现模拟信号的效果。例如,50% 的占空比意味着信号一半时间处于高电平,另一半时间处于低电平。这种技术广泛应用于电子工程领域,尤其是在嵌入式系统中。 #### 树莓派上的 PWM 配置 树莓派支持硬件 PWM 和软件 PWM。硬件 PWM 提供更稳定的输出,而软件 PWM 则依赖于操作系统的时间片分配,可能会出现抖动或不稳定的情况。 ##### 硬件 PWM 配置 树莓派的 GPIO 引脚中,GPIO12、GPIO13、GPIO18 和 GPIO19 支持硬件 PWM。以下是使用 Python 进行硬件 PWM 配置的示例代码: ```python import RPi.GPIO as GPIO import time # 设置 GPIO 模式为 BCM GPIO.setmode(GPIO.BCM) # 定义 PWM 引脚 pwm_pin = 18 # 设置引脚方向为输出 GPIO.setup(pwm_pin, GPIO.OUT) # 创建 PWM 对象,频率设置为 100Hz pwm = GPIO.PWM(pwm_pin, 100) # 启动 PWM,初始占空比为 50% pwm.start(50) try: while True: # 调整占空比 for dc in range(0, 101, 5): pwm.ChangeDutyCycle(dc) time.sleep(0.1) for dc in range(100, -1, -5): pwm.ChangeDutyCycle(dc) time.sleep(0.1) except KeyboardInterrupt: pwm.stop() GPIO.cleanup() ``` 此代码片段展示了如何通过 Python 控制树莓派的硬件 PWM 输出,并通过改变占空比实现 LED 亮度的渐变效果[^1]。 ##### 软件 PWM 配置 如果硬件 PWM 不满足需求,可以使用软件 PWM。以下是一个基于 C 语言的软件 PWM 示例: ```c #include <wiringPi.h> #include <softPwm.h> int main(void) { wiringPiSetup(); // 定义 PWM 引脚 int pwmPin = 0; // 初始化引脚 pinMode(pwmPin, OUTPUT); // 设置软 PWM 频率 softPwmCreate(pwmPin, 0, 100); for (int dutyCycle = 0; dutyCycle <= 100; dutyCycle++) { softPwmWrite(pwmPin, dutyCycle); delay(100); } return 0; } ``` 上述代码通过 WiringPi 库实现了软件 PWM 的功能,并逐步调整了占空比以实现类似硬件 PWM 的效果[^2]。 #### 常见问题解决方法 1. **PWM 输出不稳定**:确保使用硬件 PWM 引脚,并避免在多线程环境中运行 PWM。 2. **无法检测到 PWM 引脚**:检查是否正确加载了树莓派的模块 `dtoverlay=pwm` 并重启设备[^3]。 3. **频率或占空比不匹配预期**:确认编程语言中的单位和实际硬件支持的范围一致。 #### 其他注意事项 在使用 PWM 时,建议为树莓派添加散热装置以防止过热,特别是在长时间运行高负载任务时[^2]。
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