简介
脉冲宽度调制（PWM）是一种常用的数字信号调节技术，广泛应用于单片机中的调光功能。本文将分享几种常见的PWM调光技巧，并介绍如何通过单片机实现灯光的渐变亮度控制。
实现PWM调光的原理
PWM调光通过控制信号的高电平时间比例，即脉冲的占空比，实现灯光的亮度控制。通过快速开关高低电平，光源在人眼中就像连续变化一样，从而实现不同亮度的效果。
1. 选择合适的定时器和计数器
在单片机中，PWM调光通常使用定时器和计数器来生成脉冲。选择合适的定时器和计数器对于实现精确的PWM调光非常重要。通常，定时器的频率应该比所需的PWM信号频率高几倍，以确保调光效果平滑。
2. 设置定时器和计数器的初值
根据所需的PWM信号周期和占空比, 设置定时器和计数器的初值。初值的设置会直接影响PWM信号的频率和脉宽。
3. 中断处理函数
通过定时器的中断处理函数，可以实现对PWM信号的控制。在中断处理函数中，可以根据占空比控制PWM信号的高电平时间。
以下是一个C语言中断处理函数的示例：
void TimerInterruptHandler() {
if (count < dutyCycle) {
// 置PWM脚为高电平
} else {
// 置PWM脚为低电平
}
if (count >= period) {
count = 0;
} else {
count++;
}
}
在该示例中，count表示定时器计数器的值，dutyCycle表示PWM信号的占空比，period表示PWM信号的周期。
4. 使用GPIO口控制PWM脚
通过设置相应的GPIO口状态，可以实现对PWM脚的控制。当需要输出高电平时，将GPIO口设置为输出高电平；当需要输出低电平时，将GPIO口设置为输出低电平。
以下是一个C语言设置GPIO口状态的示例：
void setPWMPinHigh() {
GPIO_SetPinHigh(PWM_PIN);
}
void setPWMPinLow() {
GPIO_SetPinLow(PWM_PIN);
}
在该示例中，PWM_PIN表示连接到PWM脚的GPIO口。
5. 渐变亮度控制实现
PWM调光可以通过渐变亮度控制来实现更加灵活的效果。渐变亮度控制可以使用线性插值或者非线性插值的方法。
线性插值是通过调整PWM信号的占空比来实现渐变亮度。通过对占空比进行连续的增加或减少，灯光的亮度可以平滑地改变。
非线性插值可以更好地模拟人眼对光线亮度的感知。常用的非线性插值方法包括对数函数、指数函数和S曲线等。
以下是一个C语言渐变亮度控制的示例：
void FadeIn() {
for (int i = 0; i <= 100; i++) {
dutyCycle = i; // 设置占空比
delay(10); // 延时
}
}
void FadeOut() {
for (int i = 100; i >= 0; i--) {
dutyCycle = i; // 设置占空比
delay(10); // 延时
}
}
在该示例中，FadeIn函数实现了渐入效果，FadeOut函数实现了渐出效果。delay函数用于控制渐变速度。
总结
通过使用单片机实现PWM调光，可以方便地控制灯光的亮度。本文介绍了几种常见的PWM调光技巧，如选择合适的定时器和计数器、设置定时器和计数器的初值、使用中断处理函数、控制PWM脚的状态以及渐变亮度控制的实现方法。希望这些技巧对您的单片机PWM调光应用有所帮助。
本文来自极简博客，作者：柔情密语酱，转载请注明原文链接：单片机中的PWM调光
