机器人教程1：如何利用51单片机输出PWM波

PWM这个功能在飞思卡尔、STM32等高档的单片机内部有专用的模块，用此类芯片实现PWM功能时只需要通过设置相应的寄存器就可实现周期和占空比的控制。但是如果要用51单片机的话，也是可以的，但是比较的麻烦。此时需要用到内部定时器来实现，可用两个定时器实现，也可以用一个定时器实现。
用两个定时器的方法是用定时器T0来控制频率，定时器T1来控制占空比。大致的的编程思路是这样的：T0定时器中断让一个I0口输出高电平，在这个定时器T0的中断当中起动定时器T1，而这个T1是让IO口输出低电平，这样改变定时器T0的初值就可以改变频率，改变定时器T1的初值就可以改变占空比。
下面重点介绍用一个定时器的实现PWM的方法。因为市面上的智能小车所采用的电机大多数为TT减速电机，通过反复的实验，此电机最佳的工作频率为1000HZ（太高容易发生哨叫，太低电机容易发生抖动）,所以下面以周期为1ms（1000HZ）进行举例，要产生其它频率的PWM波，程序中只需作简单修改即可。

用一个定时器时（如定时器T0）,首先你要确定PWM的周期T和占空比D，确定了这些以后，你可以用定时器产生一个时间基准t，比如定时器溢出n次的时间是PWM的高电平的时间，则D*T=n*t，类似的可以求出PWM低电平时间需要多少个时间基准n。

因为这里我们是产生周期为1ms(1000HZ)的PWM,所以可设置中断的时间间隔为0.01ms,，然后中断100次即为1ms。在中断子程序内，可设置一个变量如time,在中断子程序内，有三条重要的语句:1、当time>=100时，time清零(此语句保证频率为1000HZ)，2、当time>n时(n应该在0－100之间变化开)，让单片相应的I/O口输出高电平，当time

2、程序1，使单片机的I/O口输出固定频率的PWM波

下面按上面的思路给出一个具体程序：

/*******************************************************************/

/*程序名：单片机输出固定频率的PWM波*/

/*晶振：11.00592 MHz CPU型号：STC89C52 */

/*功能：P2^0口输出周期为1ms(1000HZ),占空比为%80的PWM波*/

/*****************************************************************/

#include

#define uint unsigned int

#define uchar unsigned char

sbit PWM1=P2^0;//接IN1控制正转

sbit PWM2=P2^1;//接IN2控制反转

uchar time;

void main()

{

TMOD=0x01;//定时器0工作方式1

TH0=0xff;//(65536-10)/256;//赋初值定时

TL0=0xf7;//(65536-10)%256;//0.01ms

EA=1;//开总中断

ET0=1;//开定时器0中断

TR0=1;//启动定时器0

while(1)

{

}

}

void delay(uint z)

{

uint x,y;

for(x=z;x>0;x--)

for(y=500;y>0;y--);

}

void tim0() interrupt 1

{

TR0=0;//赋初值时，关闭定时器

TH0=0xff;//(65536-10)/256;//赋初值定时

TL0=0xf7;//(65536-10)%256;//0.01ms

TR0=1;//打开定时器

time++;

if(time>=100) time=0;//1khz

if(time<=20) PWM1=0;//点空比%80

else PWM1=1;

PWM2=0;

}

程序说明：

1、关于频率的确定：对于11.0592M晶振，PWM输出频率为1KHZ,此时设定时器0.01ms中断一次，时中断次数100次即为1KHZ( 0.01ms*100=1ms，即为1000HZ)此时， 定时器计数器赋初值为TH0=FF,TL0=F7。

2、关于占空比的确定：此时我们将来time的值从0－100之间进行改变，就可以将占空比从%0－%100之间进行变化，上面程序中time<=20时PWM1=0; else PWM1=1;意思就是%20的时间输出低电平，%80的时间输出高电平，即占空比为%80。如需得到其它占空比，如%60，只需将time的值改为40即可。（程序为if(time<=40) PWM1=0;else PWM1=1;）

当然编写程序时也可以定义一个标志位如flag，根据flag的状态决定输出高平还是低电平，假设定义flag=1的时候输出高电平，用一个变量去记录定时器中断的次数，每次中断就让记录中断次数的变量+1，在中断程序里面判断这个变量的值是否到了n，如果到了说明高电平的时间够了，那么就改变flag为0，输出低电平，同时记录中断变量的值清零，每次中断的时候依旧+1，根据flag=0的情况跳去判断记录变量的值是否到了n如果到了，说明PWM的低电平时间够了，那么就改flag=1，输出改高电平，同时记录次数变量清零，重新开始，如此循环便可得到你想要的PWM波形，这种方法我们这里不在举例，请自己去试着书写。

3、程序2，使用单片机I/O口输出PWM波，并能通过按键控制正反转

在程序中我们通常需要控制电机的正反转，如通过一个按键控制正反转，此时我们也可以设置一个标志位如flag。在主程序中当按键每次被按下时，flag相应取反。然后在子程序中当flag为1时，进行正转程序，当flag为0时执行反转程序。下面的程序功能为单片机I/O口P2^0、P2^1输出1000HZ，占空比为%50，并能过P3^7按键控制正电机的正反转。

/*******************************************************************/

/*程序名：PWM直流电机调速*/

/*晶振：11.00592 MHz CPU型号：STC89C5