一個定時器生成多路PWM波形的原理和方法
2020-12-07 電子工程世界網在很多工程應用中，需要使用到PWM波(脈寬調製)，例如電機調速、溫度控制調整功率等。本文講述怎麼利用單片機的一個定時器生成多路PWM波形。
一般的，PWM的周期t1是一個固定值，如1ms,10ms,100ms等，在一個周期中包含了高電平t2和低電平t3，它們的關係是t2+t3=t1。改變一個周期中高電平的時間，就能達到速度或者功率調整的目的。PWM適用於高速開關器件的控制，不適合於繼電器等低速開關元件的控制，因為繼電器等低速元件達不到如此快的開關速度。
PWM控制的關鍵是控制改變PWM的高電平時間t2，這個時間在其他子程序中由控制算法中進行修改，如PID控制算法。
圖 1
在微處理器，如單片機中，實現一個定時器生成多路PWM的方法如下。
首先來看看用一個定時器實現一路PWM輸出的方法：
>>定義一個時間基準刻度t，這個也是計時器中斷周期，一般在程序中t不改變。PWM的周期、高低電平時間由若干個基準時間t組成；
>>定義一個全局計時變量n，n表示這段時間經過了多少個基準時間t；
>>定義一個全局計時變量n1，n1表示一個PWM的周期包含多少個基準時間t，n1=t1/t。一般在程序中n1,t1不改變。
>>定義一個全局計時變量n2，n2表示一個PWM周期中高電平包含多少個基準時間t，n2=t2/t。由於高電平的時間受其他算法控制改變的，n2也是隨時在改變。
程序的流程如下：
①初始化定時器，定時器中斷時間設置為t，如設置t為1ms或其他；
②初始化變量：n=0;//計時變量n清零
n1=t1/t;//一個PWM的周期t1包含了多少個基準時間t.
//假如設PWM周期為100ms，則n1=100；
n2=t2/t;//計算一個PWM中高電平時間t2由多少個基準時間//t組成。t2由其他控制算法改變。
③開始計時，打開定時器中斷。定時器中斷程序中n++;
當n
程序流程圖如下：
圖2
如果在同一個定時器中需要多路PWM，再定義多組類似的變量，按照圖2 中流程處理即可。
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