51单片机输出PWM波详解

该资源是一份关于如何使用51单片机输出PWM波的PDF教程。 在嵌入式系统中，脉冲宽度调制（PWM）是一种常见的技术，用于模拟信号输出或者对数字信号的占空比进行控制。在高档单片机如飞思卡尔、STM32中，通常内置了专门的PWM模块，通过配置寄存器即可轻松实现PWM的输出。然而，51单片机并不具备这样的硬件支持，但通过软件方法同样可以实现PWM输出。 ### 1. 理论知识 使用51单片机输出PWM，主要依赖于内部的定时器资源。定时器可以设置为中断模式，通过不断重置计数值来产生周期性的中断。根据中断的频率和定时器计数器的溢出值，可以调整PWM的周期和占空比。 ### 2. 程序及分析 #### 单定时器实现PWM - **周期设置**：确定PWM的周期T和占空比D。例如，要产生1kHz（1ms周期）的PWM，可以设置定时器中断每0.01ms发生一次，中断100次即为1ms周期。 - **占空比控制**：在中断服务程序中，设定一个变量time，每当time达到100时清零，确保频率为1kHz。当time值大于等于n（n在0到100之间变化）时，让I/O口输出高电平；当time小于n时，输出低电平。占空比D即为n/100。 #### 双定时器实现PWM - **频率控制**：定时器T0用于控制PWM的频率，通过改变其初值调整频率。 - **占空比控制**：定时器T1用于控制PWM的占空比，当T0中断触发时启动T1，T1的溢出次数决定I/O口的低电平时间。 #### 示例代码 ```c #include<reg52.h> #define PWM_IO P1_0 //假设使用P1_0作为PWM输出口 unsigned char time = 0, n = 50; //假设初始占空比为50% void timer0_isr() interrupt 1 { //定时器0中断服务程序 time++; if (time >= 100) { time = 0; if (time >= n) { PWM_IO = 1; //高电平 } else { PWM_IO = 0; //低电平 } } } void init_timer0() { TMOD = 0x01; //定时器0工作在方式1 TH0 = (65536 - 50000) / 256; //设置初值，使中断频率为1kHz TL0 = (65536 - 50000) % 256; IE = 0x82; //允许定时器0中断 TR0 = 1; //启动定时器0 } void main() { init_timer0(); while (1) {} } ``` 以上代码展示了使用定时器0输出1kHz PWM波的简单示例，其中n的值可以根据需要调整以改变占空比。其他频率的PWM波可以通过修改定时器的初值和中断频率来实现。 总结，51单片机虽然没有内置的PWM模块，但通过灵活运用定时器中断和计数机制，可以实现PWM波形的生成，从而控制电机转速、亮度调节等各种应用。在实际项目中，可以根据实际需求对代码进行优化和扩展。