硬件设计——PWM原理与设计
PWM的全称是脉宽调制技术,英文名称是Pulse Width Modulation,其工作的实质就是模拟信号进行数字编码,这是一种方法。
频率
是指在1秒钟内,信号从高电平到低电平再回到高电平的次数,也就是说一秒钟PWM有多少个周期,单位Hz。
占空比
在一个脉冲周期内,我们能够知道高电平所持续的时间,当高电平的时间与整个周期时间的比例,就称之为周期。
设计
或许有人会说了,PWM究竟是数字信号还是模拟信号。任何模拟信号都可以通过人为定义变成“数字信号”。
先看下面的一个例子
能够看到,当一个正弦波信号经过比较器出来以后,就成为了一个方波信号(PWM信号)。从广义的角度上来说,PWM信号是模拟信号,可以所所有的信号都是模拟的,数字信号是我们将其所谓的高电平定义为 1 ,低电平定义为 0 。(个人观点)
使用PWM信号应用的例子?
我们其实在日常生活中所接触到的很多东西都是PWM信号的一些实际应用。
例子一:
现在我们经常在户外能够见到一些无人机了,类似于这种,它的转向信号大多数都是使用PWM信号所进行控制的。我们能够控制一些树莓派或者单片机来输出PWM信号,但是输出的PWM信号脉宽不同,这样可以控制其转向不同的角度。
当舵机接收到一个小于1.5ms的脉冲,输出轴会以中间位置为标准,逆时针旋转一定角度。接收到的脉冲大于1.5ms情况相反。在这里改变的也就是PWM信号的占空比就可以控制其舵机的转动角度。
例子二:
输出占空比可调的方波,即PWM信号即可控制电机两端的电压发生变化,从而实现电机转速的控制。