51单片机实现PWM波详细教程

"本文主要介绍了如何使用51单片机输出PWM波，包括理论知识和具体程序实现。" 在51单片机中输出PWM波虽然不像高端芯片那样有专门的PWM模块，但仍然可以通过利用内部定时器来实现。这里主要讲解了两种方法：一种是使用两个定时器T0和T1，另一种是仅使用一个定时器T0。 1、使用两个定时器的方法： 这种方法是通过定时器T0控制PWM的频率，定时器T1控制占空比。当T0定时器中断时，会让一个指定的I/O口输出高电平，并启动定时器T1，T1负责让I/O口输出低电平。通过调整T0和T1的初值，可以改变频率和占空比。 2、使用一个定时器的方法： 如果只有一个定时器可用，例如定时器T0，首先需要确定PWM的周期T和占空比D。设定一个时间基准t，例如定时器溢出n次对应PWM高电平时间，那么D*T=n*t。对于低电平时间，可以计算出需要n'次时间基准。为了产生1ms周期（1000Hz）的PWM，可以设置中断每0.01ms触发一次，中断100次即为1ms。在中断服务程序中，使用一个变量time，当time达到100时清零，保证频率稳定；time在n和n'之间变化时，I/O口在高电平和低电平之间切换，从而实现不同占空比的PWM波。 接下来是一个简单的示例程序，用于51单片机输出固定频率的PWM波： ```c #include <reg52.h> #define PWM_PIN P2_0 // 假设使用P2.0作为PWM输出口 unsigned char time = 0; // 中断计数器 unsigned char n = 50; // 占空比，假设50%，即50/100 void timer0_isr() interrupt 1 { // 定时器0中断服务程序 if (++time >= 100) { time = 0; if (time > n) { PWM_PIN = 0; // 输出低电平 } else { PWM_PIN = 1; // 输出高电平 } } } void init_timer0() { TMOD = 0x01; // 设置定时器0为模式1，16位定时器 TH0 = 0xFD; // 预设初值，根据晶振频率计算 TL0 = 0xAF; // 预设初值，使得中断频率为1kHz IE = 0x82; // 开启全局中断和定时器0中断 IT0 = 1; // 设置为下降沿触发中断 TR0 = 1; // 启动定时器0 } void main() { init_timer0(); while (1) { // 主循环，无操作，由定时器0中断处理 } } ``` 在这个例子中，程序初始化定时器0为16位模式，预设初值使得中断频率为1kHz。中断服务程序中，time变量用于记录中断次数，当达到100时，会根据n的值切换I/O口状态，从而输出50%占空比的PWM波。 需要注意的是，实际应用中需要根据具体的51单片机型号、晶振频率以及电机的需求来调整定时器的初值和中断计数器n的值，确保PWM的频率和占空比满足需求。同时，为了防止电机哨叫或抖动，还需要进行实验来确定最佳的工作频率。