导言
脉冲宽度调制（PWM）是一种常见的数字信号调制技术，在单片机中有广泛应用。通常情况下，我们更熟悉的是单片机生成PWM输出信号，用于控制电机、LED灯等外部设备。然而，在某些特定应用下，我们也需要通过单片机读取外部设备所输出的PWM信号，并进行相应的处理。本文将介绍如何在单片机中实现PWM输入技术。
PWM输入原理
PWM输入技术的原理很简单。外部设备通过改变信号的占空比来表达不同的信息，单片机通过计数脉冲的个数，再与一个固定的时间周期进行比较，来计算相应的占空比，从而实现对PWM输入信号的读取。
硬件连接
为了实现PWM输入功能，我们需要将外部设备的PWM信号引入到单片机的一个可编程计数器输入端口（如TIM1、TIM2等），同时还需要连接单片机的引脚作为输入中断信号。
PWM输入程序设计
下面我们以以STM32F系列单片机为例，介绍如何在单片机中实现PWM输入。
#include "stm32f10x.h"
void TIM_Configuration(void)
{
TIM_ICInitTypeDef TIM_ICInitStructure;
NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_TIM1, ENABLE);
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_AFIO, ENABLE);
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_8;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
TIM_DeInit(TIM1);
TIM_ICInitStructure.TIM_Channel = TIM_Channel_1;
TIM_ICInitStructure.TIM_ICPolarity = TIM_ICPolarity_Rising;
TIM_ICInitStructure.TIM_ICSelection = TIM_ICSelection_DirectTI;
TIM_ICInitStructure.TIM_ICPrescaler = TIM_ICPSC_DIV1;
TIM_ICInitStructure.TIM_ICFilter = 0x0;
TIM_PWMIConfig(TIM1, &TIM_ICInitStructure);
TIM_SelectInputTrigger(TIM1, TIM_TS_TI1FP1);
TIM_SelectSlaveMode(TIM1, TIM_SlaveMode_Reset);
TIM_SelectMasterSlaveMode(TIM1, TIM_MasterSlaveMode_Enable);
TIM_ITConfig(TIM1,TIM_IT_CC1,ENABLE);
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = TIM1_CC_IRQn;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 1;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
TIM_Cmd(TIM1, ENABLE);
}
void TIM1_CC_IRQHandler(void)
{
if (TIM_GetITStatus(TIM1, TIM_IT_CC1) != RESET)
{
uint16_t captureValue = TIM_GetCapture1(TIM1);
uint32_t timerValue = TIM_GetCounter(TIM1);
//根据占空比计算所需的操作
//...
TIM_ClearITPendingBit(TIM1, TIM_IT_CC1);
}
}
int main(void)
{
TIM_Configuration();
while (1)
{
//主循环
//...
}
}
在上述代码中，我们首先初始化了定时器TIM1的输入捕获功能，并设定了所需的触发极性、输入分辨率等参数。然后通过中断方式，每当发生输入捕获事件，则会触发中断服务函数TIM1_CC_IRQHandler()。在该中断服务函数中，我们可以读取输入的占空比，并进行相应的操作。
总结
单片机的PWM输入技术为我们提供了一种便捷的方式来读取外部设备输出的PWM信号。通过合理设计硬件连接，并编写相应的程序，我们可以灵活地应用PWM输入技术来满足各种应用需求。希望本文能对您理解和应用PWM输入技术有所帮助。
参考文献：
本文来自极简博客，作者：碧海潮生，转载请注明原文链接：单片机PWM输入技术
