PWM的基本原理:
1. 什么是PWM:PWM简称脉冲宽度调制,即在一个周期内存在不同极性的电平状态。
2. PWM频率:是指一秒钟内从高电平时间在到低电平时间,再从低电平跳到高电平的瞬间次数,也就是一秒钟内有多少个PWM的周期。f = T / 1(HZ)。
3. PWM周期:是指一秒钟内从高电平时间在到低电平时间,T = f / 1(s)。
4. PWM占空比:是指一个周期内高电平时间和总时间的比值。
例如:PWM的周期为1ms,高电平时间为0.5ms,低电平时间为0.5ms,则频率就为1kHz,占空比就为百分之五十。
PWM如何控制LED产生渐变:我输出的PWM明明就是高低电平,将信号给LED的时候,LED不应该是亮一下灭一下,为什么会产生渐变呢?
PWM的基本产生如上图,即面积等效法,当b的占空比为百分之百的时候,a输出为高电平,而当b在一个周期占空比为其他数值的时候,根据定积分产生的正弦波面积则不同,经过多个周期不同占空比的时候,就会产生不同的面积波形。即产生了一个模拟信号,而LED也根据模拟信号的来产生渐变,当频率太小的时候,一个周期时间太长肉眼就能看到LED亮灭的过程,而当频率足够高的时候,LED的灯光的亮灭速度赶不上开关速度(LED灯还没完全亮就又熄灭了)由于视觉暂留作用 人眼不感觉电灯在闪烁,而是感觉灯的亮度少了,从而达到了渐变的效果。
简单来说,PWM就是一个DA转换,通过产生数字信号模拟输出了模拟信号。
如何产生PWM:
PWM实现的原理是通过锯齿波/三角波(载波)所需要合成的波形(调制波)进行比较,然后确定PWM所需要输出的极性,锯齿波从比较器的反相端端输入,当大于参考电压时输出与锯齿波相反的极性,而当锯齿波从比较器同相端输入,当大于参考电压时输出与锯齿波相同极性。
将5V作为比较器反向参考电压,给比较器同相参考电压输出0~10V的锯齿波,当锯齿波电压小于参考电压则输出低电平,而当锯齿波大于参考电压时比较器输出高电平。
如何产生一个不同占空比的PWM:
当我们从反相端接锯齿波,大于参考电压输出为0,而小于参考电压为1,通过改变参考电压的值,从而产生了不同占空比的信号。
将PWM转换为正弦波: