Arduino PWM

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Pulse Width Modulation就是通常所说的PWM，译为脉冲宽度调制，简称脉宽调制。脉冲宽度调制（PWM）是一种对模拟信号电平进行数字编码的方法，由于计算机不能输出模拟电压，只能输出0或5V的的数字电压值，我们就通过使用高分辨率计数器，利用方波的占空比被调制的方法来对一个具体模拟信号的电平进行编码。PWM信号仍然是数字的，因为在给定的任何时刻，满幅值的直流供电要么是5V(ON)，要么是0V(OFF)。电压或电流源是以一种通(ON)或断(OFF)的重复脉冲序列被加到模拟负载上去的。通的时候即是直流供电被加到负载上的时候，断的时候即是供电被断开的时候。只要带宽足够，任何模拟值都可以使用PWM进行编码。

    输出的电压值是通过通和断的时间进行计算的。

输出电压=（接通时间/脉冲时间）*最大电压值

    PWM被用在许多地方，调光灯具、电机调速、声音的制作等等。

    下面介绍一下PWM的三个基本参数：

1、脉冲宽度变化幅度（最小值/最大值）

2、脉冲周期（1秒内脉冲频率个数的倒数）

3、电压高度（例如：0V-5V）

这次就用Arduino和一组三色灯（红、黄、绿）来实际应用一下PWM吧，首先先观察一下Arduino板子，共有六个PWM接口，他们分别是数字接口3、5、6、9、10、11  ,方便起见我们使用9、10、11这三个连续的PWM接口。在编写程序的过程中，我们会用到模拟写入analogWrite(PWM接口，模拟值)函数，对于模拟写入analogWrite()函数，PWM的调制频率被设置为30KHz。

    先按照下图连接号电路

 

    这里我使用的电阻阻值是50欧姆，这里并不唯一，需要根据所使用的LED及其亮度选择适合阻值的电阻。

    下面就可以编写程序了，我们就让三个小灯依次缓慢亮起再缓慢熄灭，这样往复循环。

   
int redpin=11;//定义LED接口
int yellowpin=10;
int greenpin=9;
int redval;//定义LED变量
int yellowval;
int greenval;
int i=0;
void setup()
{
  pinMode(redpin,OUTPUT);//设置LED接口为输出接口
  pinMode(yellowpin,OUTPUT);
  pinMode(greenpin,OUTPUT);  
  pinMode(redval,INPUT);//设置LED变量为输入值
  pinMode(yellowval,INPUT);
  pinMode(greenval,INPUT);
  Serial.begin(9600);//连接到串行端口，波特率为9600
}
void loop()
{
  i++;
if(i<200)
{

  redval+=1;//红灯变亮
  greenval-=1;//绿灯变暗
  yellowval=1;//黄灯不变
}
else if(i<400)
{
   redval-=1;//红灯变暗
  greenval=1;//绿灯不变
  yellowval+=1;// 黄灯变亮
}
else if(i<600)
{
   redval=1;//红灯不变
  greenval+=1;//绿灯变亮
  yellowval-=1; //黄灯变暗
}
else
{
  i=0;//重新给i赋值进行新循环
}

analogWrite(redpin,redval);//给LED接口付模拟值
analogWrite(yellowpin,yellowval);
analogWrite(greenpin,greenval);
Serial.print(i,DEC);//显示出i的值
Serial.print(   "     R:");//分别显示出各个LED的模拟值
Serial.print(redval,DEC);
Serial.print(    "    Y:");
Serial.print(yellowval,DEC);
Serial.print(    "    G:");
Serial.println(greenval,DEC);

}

下载好程序就可以看到最终结果了。