模拟控制方式（PWM）

 引言

         PWM（脉冲宽度调制）是一种常见的模拟控制方式，通过调节脉冲宽度来控制功率输出的占空比，从而实现模拟信号的传输和控制。在许多领域中，PWM都得到了广泛的应用，如电机控制、LED调光、音频控制等。本文将对PWM的原理、优点和在实际应用中的案例进行探讨。

一.基本原理

        通过调节高电平的占空比，实现模拟信号的传输和控制。具体来说，PWM信号是一个方波信号，其中高电平的持续时间占整个周期的比例可以调节。当占空比为50%时，输出的平均电压值为最高或最低值的一半；当占空比大于50%时，输出的平均电压值将逐渐增加；反之，当占空比小于50%时，输出的平均电压值将逐渐减小。因此，通过调节PWM信号的占空比，可以实现模拟信号的传输和控制。

 （1）PWM的频率

        是指1秒钟内信号从高电平到低电平再回到高电平的次数(一个周期)；也就是说一秒钟PWM有多少个周期,

                                单位： Hz ；

                                表示方式： 50Hz 100Hz。

  （2）周期

         T=(TIMx_ARR+1)*(TIMx_PSC+1)/TIMxCLK 其中，TIMxCLK是其时钟频率，若是晶振为8MHz的，一般为72MHz；

 （3） 占空比

         (TIMx_CRRx/TIMx_ARR)*100%

 

二.PWM对舵机的控制

        舵机的控制就是通过一个固定的频率，给其不同的占空比的，来控制舵机不同的转角舵机的频率一般为频率为50HZ，也就是一个20ms左右的时基脉冲，而脉冲的高电平部分一般为0.5ms-2.5ms范围。控制舵机不同的转角500-2500us的PWM，高电平部分对应控制180度舵机的0-180度，以180度角度伺服为例（正常的电机频率在 6-16kHZ之间为好），那么对应的控制关系是这样的：
                                        0.5ms--------------0度；
                                        1.0ms------------45度；
                                        1.5ms------------90度；
                                       2.0ms-----------135度；
                                        2.5ms-----------180度；

应用作品：智能寻迹避障跟随搬运物品机器人设计（先学理论，下几章介绍） 

 

三. PWM的优点

1. 精度高：由于PWM信号的占空比可以精确控制，因此其传输的模拟信号的精度很高。
2. 稳定性好：由于PWM信号的频率较高，因此其受到外界干扰的影响较小，传输的模拟信号稳定性较好。
3. 易于实现数字化控制：由于PWM信号的占空比可以由微控制器等数字芯片进行控制，因此其数字化控制比较容易实现。

四. PWM的应用

        在实际应用中，PWM的应用案例非常多。例如，在电机控制中，通过调节PWM信号的占空比，可以控制电机的转速和力矩；在LED调光中，通过调节PWM信号的占空比，可以控制LED的亮度；在音频控制中，通过调节PWM信号的占空比，可以控制音量的大小和音调的高低。

 

五.PWM总结

        PWM作为一种常见的模拟控制方式，具有精度高、稳定性好、易于实现数字化控制等优点。在实际应用中，PWM的应用案例非常多，如电机控制、LED调光、音频控制等。随着数字化技术的不断发展，PWM的应用前景将会更加广阔。