class="markdown_views prism-dracula">

一、PWM信号是什么信号?它有什么作用?

1、简单的说，比如你有5V电源，要控制一台灯的亮度，有一个传统办法，就是串联一个可调电阻，改变电阻，灯的亮度就会改变。 2、还有一个办法，就是PWM调节。不用串联电阻，而是串联一个开关。假设在1秒内，有0.5秒的时间开关是打开的，0.5秒关闭，那么灯就亮0.5秒，灭0.5秒。这样持续下去，灯就会闪烁。如果把频率调高一点，比如是1毫秒，0.5毫秒开，0.5毫秒灭，那么灯的闪烁频率就很高。我们知道，闪烁频率超过一定值，人眼就会感觉不到。所以，这时你看不到灯的闪烁，只看到灯的亮度只有原来的一半。同理，如果1毫秒内，0.1毫秒开，0.9毫秒灭，那么，灯的亮度就只有原来的10分之一。 3、这就是PWM的基本原理。专业的说法百度一下就很多，我说了也不专业。但是道理就是这么简单，具体PWM还分几种，总的来说，都是保持一定的电压或电流不变，但改变一定周期内的导通和关断时间。这样等效于保持导通，但改变电压或电流大小。 4、这样的PWM控制方式，在数字控制电路上应用很方便。因为让电脑去控制一个可调电阻是比较困难的，而且可调电阻还有模拟电路固有的不稳定问题。

二、pwm的频率和占空比之间的关系

1、频率不控制什么，但是频率的高低会产生其他一些副作用。比如在电机控制中，频率太低会导致运动不稳定，如果频率刚好在人耳听觉范围，有时还会听到呼啸声。对于需要进行直流滤波的场合，频率越高，滤波的效果就越好。但是也不是说频率高一定好，太高的频率电机可能反应不过来。而且，如果PWM是由单片机产生的，那么他的频率和位数是成反比的（一些低端的单片机频率基本是确定的，位数也是确定的，不存在这个问题），比如说，单片机频率10M，如果PWM频率是5M，那么一个PWM周期内就只有两个机器周期，那么占空比的值就只有 0、50%、100%这三种。如果PWM频率是5k，那么一个PWM周期有2000个机器周期，占空比最小就可以去到1 / 2000 = 0.05%。所以实际运用中，要根据硬件因素设定频率，一旦设定了，也就不需要更改了，因为硬件是不会改变的。 2、占空比才是真正PWM应用的，其实就是开关的打开和关断的时间比值，这个比值在宏观上可以欺骗人眼，于是形成和电位器一样的作用。比如对一个电灯来说，你在1秒内，打开开关0.5秒，再关闭0.5秒，如此反复，那么电灯就会闪烁，但是如果是1毫秒内，0.5毫秒打开，0.5毫秒关闭，由于视觉暂留作用，也可能由于灯光的亮灭速度赶不上开关速度（还没全亮就又没电了），于是人眼不感觉电灯在闪烁，而是感觉灯的亮度少了一半。同理，如果是0.1毫秒开，0.9毫秒灭，感觉灯的亮度就只有1/10了。对于电机的原理也差不多，开关开时电机加速，关闭时电机减速，根据是加速时间多还是减速时间多，我们感觉总体的转速就是快了或慢了。当然，具体分析时还需考虑电机的电感作用，电感有滤波效果，但是用这个方式去理解也是成立的。 3、回到前面的频率问题，就如刚才说的，1秒内，0.5秒开，0.5秒灭，占空比是50%对吧？那么，1毫秒内，0.5毫秒开，0.5毫秒灭，占空比也是50%，对吧？如果是1秒呢，频率就是1HZ，如果是1毫秒，频率就是1KHZ，显然，同样是50%占空比，如果频率是1HZ，那电机肯定是跳着走的，灯光肯定闪得可以跳舞，不具有调速和调光的意义。 4、单片机有一个基本时钟，就是晶振发生的，发生一个脉冲时，单片机做一个动作，PWM的高低电平的切换都是每一个脉冲发生的，比如要产生精确的33%的占空比，就一定至少要100个机器周期，其中33个周期保持高电平，77个周期保持低电平。如果只要50个机器周期，无论如何也无法实现33%的占空比。要的机器周期越多，就是要越长的时间来完成一个PWM周期，周期长了，频率就低了，所以频率和占空比的精度成反比