脉宽调制功能（PWM）

名词解释

PWM 是 Pulse Width Modulation 的缩写，它的中文名字是脉冲宽度调制，它利用微处理器的数字输出来对模拟电路进行控制，其实就是使用数字信号达到一个模拟信号的效果。

首先从它的名字来看，脉冲宽度调制，就是改变脉冲宽度来实现不同的效果。我们先来看三组不同的脉冲信号，如图 10-1 所示。

图片来源于c语言中文网

这是一个周期是 10ms，即频率是 100Hz 的波形，但是每个周期内，高低电平脉冲宽度各不相同，这就是 PWM 的本质。在这里大家要记住一个概念，叫做“占空比”。占空比是指高电平的时间占整个周期的比例。比如第一部分波形的占空比是 40%，第二部分波形占空比是 60%，第三部分波形占空比是 80%，这就是 PWM 的解释。

如果我们把这个间隔不断的减小，减小到我们的肉眼分辨不出来，也就是 100Hz 以上的频率，这个时候小灯表现出来的现象就是既保持亮的状态，但亮度又没有 LED = 0;时的亮度高。那我们不断改变时间参数，让 LED = 0;的时间大于或者小于 LED = 1;的时间，会发现亮度都不一样，这就是模拟电路的感觉了，不再是纯粹的 0 和 1，还有亮度不断变化。

函数解释

1.使用 RPI.GPIO 模块的脉宽调制（PWM）功能

创建一个 PWM 实例：

p = GPIO.PWM(channel, frequency)

启用 PWM：

p.start(dc) # dc 代表占空比（范围：0.0 <= dc >= 100.0）

更改频率：

p.ChangeFrequency(freq) # freq 为设置的新频率，单位为 Hz

更改占空比：

p.ChangeDutyCycle(dc) # 范围：0.0 <= dc >= 100.0

停止 PWM：

p.stop()

注意，如果实例中的变量“p”超出范围，也会导致 PWM 停止。

代码示例

以下为使 LED 每两秒钟闪烁一次的示例：

import RPi.GPIO as GPIO
GPIO.setmode(GPIO.BOARD)
GPIO.setup(12, GPIO.OUT)

p = GPIO.PWM(12, 0.5)
p.start(1)
input('点击回车停止：')   # 在 Python 2 中需要使用 raw_input
p.stop()
GPIO.cleanup()

以下为使 LED 在亮/暗之间切换的示例：

import time
import RPi.GPIO as GPIO
GPIO.setmode(GPIO.BOARD)
GPIO.setup(12, GPIO.OUT)

p = GPIO.PWM(12, 50)  # 通道为 12 频率为 50Hz
p.start(0)
try:
    while 1:
        for dc in range(0, 101, 5):
            p.ChangeDutyCycle(dc)
            time.sleep(0.1)
        for dc in range(100, -1, -5):
            p.ChangeDutyCycle(dc)
            time.sleep(0.1)
except KeyboardInterrupt:
    pass
p.stop()
GPIO.cleanup()