简介
PWM (Pulse-Width Modulation) 是通过改变信号的脉冲宽度来控制信号的平均功率的一种技术。在单片机中，PWM技术被广泛应用于各种场景，如电机驱动、灯光调节等。本篇博客将重点介绍PWM技术在单片机中实现灯光调节的应用。
PWM原理
PWM的原理是通过调整高电平和低电平的持续时间比例来控制信号的平均功率。一个典型的PWM信号周期包括一个高电平和一个低电平，其中高电平的持续时间称为占空比(Duty Cycle)，表示了信号的高电平部分在一个周期中所占的比例。通过改变占空比，可以实现不同的功率控制。
单片机中实现PWM
在单片机中，实现PWM通常需要使用定时器/计数器模块以及相应的IO口。下面以8051系列单片机为例，介绍PWM的实现步骤：
-
配置定时器/计数器：选择合适的定时器模式，并设置计数器的重装值和计数方向。定时器通常由分频器提供时钟源。
-
设置占空比：根据需要调节灯光的亮度，通过改变计数器的重装值或者比较寄存器的值来设置占空比。当计数器的值小于比较寄存器的值时，输出信号为高电平，否则为低电平。
-
配置IO口：选择合适的IO口作为PWM输出引脚，并设置为输出模式。
-
启动定时器：使能定时器/计数器开始工作，生成PWM信号。
示例代码
// 定时器0初始化为PWM模式, 高电平1ms，周期10ms
void PWM_init() {
TMOD |= 0x02; // T0工作在模式2（8位自动重装计数器）
TH0 = 0xF3; // 重装值设为0xF3
TL0 = 0xF3;
ET0 = 1; // 允许定时器中断
EA = 1; // 全局中断使能
TR0 = 1; // 启动定时器
}
// 中断服务程序
void timer0_isr() interrupt 1 {
if (TF0 == 1) {
TF0 = 0; // 清除定时器0溢出标志
P1 = 1; // 输出高电平
}
}
上述代码是一个简单的示例，仅仅实现了一个固定占空比的PWM信号。实际应用中，可以在中断服务程序中根据需要动态改变比较值，从而实现亮度的调节。
应用场景：灯光调节
通过上述介绍，我们可以很容易地将PWM技术应用于灯光调节。通过改变PWM信号的占空比，可以实现灯光的亮度控制。例如，占空比为50%时，灯光亮度最大；占空比为25%时，灯光亮度降低为50%。
结论
PWM技术在单片机中实现灯光调节是一种简单而有效的方法。通过合理配置定时器/计数器和IO口，并根据需要动态改变占空比，可以实现对灯光亮度的精确控制。在实际应用中，我们可以根据具体需求，灵活运用PWM技术实现各种功能。
本文来自极简博客，作者：绮丽花开，转载请注明原文链接：单片机中的PWM技术：实现灯光调节
