原標(biāo)題：pwm技術(shù)是什么?pwm波占空比如何測(cè)量?

PWM（Pulse Width Modulation），即脈沖寬度調(diào)制，是一種利用數(shù)字信號(hào)控制模擬電路的技術(shù)。它通過改變固定頻率脈沖的寬度（占空比）來模擬連續(xù)的模擬信號(hào)。具體來說，PWM技術(shù)的基本原理是對(duì)一系列固定頻率脈沖的寬度進(jìn)行調(diào)制，即調(diào)整脈沖的占空比（高電平時(shí)間與整個(gè)周期時(shí)間的比例），以此來模擬連續(xù)的模擬信號(hào)。在PWM波形中，各脈沖的幅值是相等的，要改變等效輸出正弦波的幅值時(shí)，只需按同一比例系數(shù)改變各脈沖的寬度即可。這種技術(shù)允許在不改變電壓幅值的情況下，通過調(diào)節(jié)脈沖的寬度來控制輸出功率，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)模擬信號(hào)的精確控制。

PWM波占空比如何測(cè)量？

PWM波的占空比可以通過多種方法進(jìn)行測(cè)量，以下是一些常用的方法：

1. 阻塞方式測(cè)量：

• 原理：使用MCU（微控制器）的一個(gè)普通IO端口（設(shè)置為輸入模式）來檢測(cè)PWM信號(hào)的上升沿和下降沿。在等待上升沿到來時(shí)，開啟定時(shí)器開始計(jì)時(shí)；等待下降沿到來時(shí)，記錄下定時(shí)器的計(jì)數(shù)值，即得到PWM的高電平時(shí)間H。同時(shí)清零定時(shí)器，重新開始計(jì)數(shù)；等待下一個(gè)上升沿到來時(shí)，記錄下定時(shí)器的計(jì)數(shù)值，即得到PWM的低電平時(shí)間L。最后計(jì)算得出占空比：duty = H / (H + L)。

• 優(yōu)點(diǎn)：原理簡(jiǎn)單，只需MCU有一個(gè)定時(shí)器的資源即可實(shí)現(xiàn)。

• 缺點(diǎn)：采集時(shí)會(huì)阻塞CPU運(yùn)行，阻塞的時(shí)間和輸入PWM的周期相關(guān)，只適用于實(shí)時(shí)性較低的系統(tǒng)。此外，當(dāng)輸入的PWM占空比為0%或者100%時(shí)，程序可能會(huì)被一直阻塞。

2. 中斷方式測(cè)量：

• 原理：與阻塞方式相似，但將判定移動(dòng)至外部中斷中。開啟MCU端口的外部中斷（上升沿和下降沿中斷），在中斷處理函數(shù)中根據(jù)當(dāng)前電平狀態(tài)記錄下定時(shí)器的值，并清零定時(shí)器的值以重新開始下一輪計(jì)時(shí)。通過計(jì)算高電平和低電平的時(shí)間來計(jì)算占空比。

• 優(yōu)點(diǎn)：相比阻塞方式，不會(huì)長(zhǎng)時(shí)間阻塞CPU。

• 缺點(diǎn)：需要保證外部中斷的最高優(yōu)先級(jí)，不可以被其他中斷打斷以保證其準(zhǔn)確性。同時(shí)，占空比計(jì)算不建議放在中斷中處理，可以在主程序中連續(xù)多次計(jì)算結(jié)果一致時(shí)再確定當(dāng)前占空比的結(jié)果。

3. MCU捕獲方式測(cè)量：

• 原理：采用捕獲方式的前提是MCU支持捕獲功能。當(dāng)上升沿或下降沿來臨時(shí)，MCU硬件將定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的值保存在一個(gè)影子寄存器中，并產(chǎn)生捕獲中斷。通過固定每次上升/下降沿的計(jì)數(shù)器值相減即可分別得出高電平值和低電平值，從而計(jì)算出占空比。

• 優(yōu)點(diǎn)：穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性都較高。

• 缺點(diǎn)：需要MCU硬件支持捕獲功能。

4. 使用計(jì)數(shù)器測(cè)量：

• 方法：使用具有雙邊沿檢測(cè)功能的計(jì)數(shù)器來測(cè)量PWM波的占空比。通過預(yù)設(shè)半周期時(shí)間可以得到非常高精度的測(cè)量結(jié)果。這種方法通常用于高精度測(cè)量場(chǎng)景。

• 優(yōu)點(diǎn)：測(cè)量精度高。

• 缺點(diǎn)：需要特定的硬件支持（如具有雙邊沿檢測(cè)功能的計(jì)數(shù)器）。

綜上所述，PWM波的占空比可以通過多種方法進(jìn)行測(cè)量，選擇哪種方法取決于具體的應(yīng)用場(chǎng)景、硬件條件以及對(duì)測(cè)量精度的要求。