分享兩種STC15定時器模擬PWM的方法

ID:146949 · 發表于 2017-3-12 17:06

剛剛搜了一下，發現壇里還沒有這樣分析PWM的帖子，然后發了一個。
手電LED控制或馬達轉速控制都離不開PWM，下面有兩種方法可以模擬PWM的。如果不正確希望各位指教。

//用定時器裝載方式模擬PWM，這種方法PWM周期短，分辯率高，1毫秒內可以做到11000格分辯率，
//缺點：高低電平會的百分之一格不受控制
#include "reg51.h"
#include<intrins.h>
sfr P0M1 = 0x93;
sfr P0M0 = 0x94;
sfr P1M1 = 0x91;
sfr P1M0 = 0x92;
sfr P2M1 = 0x95;
sfr P2M0 = 0x96;
sfr P3M1 = 0xb1;
sfr P3M0 = 0xb2;
sfr AUXR    = 0x8e;//輔助寄存器
sbit P20 = P2^0; //PWM輸出腳
sbit P17 = P1^7; //按鍵增量
sbit P16 = P1^6; //按鍵減少
unsigned int HIGHDUTY,LOWDUTY;//高低時間存放寄存器
unsigned char num;//記錄分辯個數
bit flag;
void Delayms(unsigned int ms)//1mS@11.0592MHz
{unsigned char i, j;
      while(ms--)
      {       _nop_();
      _nop_();
      _nop_();
            i = 11;
      j = 190;
      do
      {
            while (--j);
      } while (--i);}
}
void main()
{
      P0M0 = 0x00;
      P0M1 = 0x00;
      P1M0 = 0x00;
      P1M1 = 0x00;
      P2M0 = 0x00;
      P2M1 = 0x00;
      P3M0 = 0x00;
      P3M1 = 0x00;
      AUXR = 0x80;       //定時器0為1T模式
      TMOD &= 0xf0;    //設置定時器0為模式0(16位自動重裝載)
      TR0 = 1;          //定時器0開始計時
      ET0 = 1;          //使能定時器0中斷
      EA = 1;
      HIGHDUTY=54477+(11058/255)*num;
      LOWDUTY=54477+(11058/255)*(256-num);
while (1)
      {
   if(!P17)
      {
      Delayms(90);
      if(!P17)
      {
      //while(!P17);
      num++;          //按制分辯率，uchar字符型范圍0~255格
      HIGHDUTY=54477+(11058/255)*num;/*求占空比高位,0xD4CD = 54477;
      程序裝載初始值54477一直跑到65535共花時間1000微秒，
      65535-54477=11058,11058就是1000微秒。
      （11058再除以分辯率255）等于一格所需的時間，要點空比高位多少就剩多少 */
      LOWDUTY=54477+(11058/255)*(255-num);//求占空比高位低位
      }
   }
      if(!P16)
      {
      Delayms(90);
      if(!P16)
      {
      //while(!P16);
      num--;
      HIGHDUTY=54477+(11058/255)*num;
      LOWDUTY=54477+(11058/255)*(255-num);//
      }
   }
}
}
void tm0() interrupt 1//定時器0中斷服務程序
{
flag = !flag;
if (flag)//反轉標志去執行高低電平的時間
{
      TL0 = HIGHDUTY;             //設置定時初值
      TH0 = HIGHDUTY>>8;//設置定時初值
      P20=1;//輸出高電位
}
else
{
      TL0 = LOWDUTY;             //設置定時初值
      TH0 = LOWDUTY>>8;       //設置定時初值
      P20=0;//輸出低電位
}
}

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//用定時器計算方式模擬PWM，高低電平容易控制
//缺點：這種方法周期能做到1KHz以內，大多數馬達或調光設置會閃爍
#include "reg51.h"
#include<intrins.h>
sfr P0M1 = 0x93;
sfr P0M0 = 0x94;
sfr P1M1 = 0x91;
sfr P1M0 = 0x92;
sfr P2M1 = 0x95;
sfr P2M0 = 0x96;
sfr P3M1 = 0xb1;
sfr P3M0 = 0xb2;
sfr P4M1 = 0xb3;
sfr P4M0 = 0xb4;
sfr P5M1 = 0xC9;
sfr P5M0 = 0xCA;
sfr P6M1 = 0xCB;
sfr P6M0 = 0xCC;
sfr P7M1 = 0xE1;
sfr P7M0 = 0xE2;
sfr AUXR    = 0x8e;//輔助寄存器
sbit P20 = P2^0; //PWM輸出腳
sbit P17 = P1^7; //按鍵增量
sbit P16 = P1^6; //按鍵減少
unsigned char num;//記錄分辯個數
void Delayms(unsigned int ms)             //1mS@11.0592MHz
{unsigned char i, j;
      while(ms--)
      {       _nop_();
      _nop_();
      _nop_();
            i = 11;
      j = 190;
      do
      {
            while (--j);
      } while (--i);}
}
void main()
{ P0M0 = 0x00;
P0M1 = 0x00;
P1M0 = 0x00;
P1M1 = 0x00;
P2M0 = 0x00;
P2M1 = 0x00;
P3M0 = 0x00;
P3M1 = 0x00;
AUXR = 0x80;          //定時器0為1T模式
TMOD &= 0xf0;          //設置定時器0為模式0(16位自動重裝載)
TR0 = 1;             //定時器0開始計時
ET0 = 1;             //使能定時器0中斷
EA = 1;
num=10;  //給初始值
while (1)
      {
   if(!P17)
      {
      Delayms(10);
      if(!P17)
      {
            num++;
      }
   }
      if(!P16)
      {
      Delayms(10);
      if(!P16)
      {
            num--;
      }
   }
}
}
void tm0() interrupt 1//定時器0中斷服務程序
{ static unsigned char k;
      TL0 = 0xF5;       //設置定時初值按1T時鐘計算，1uS一次
      TH0 = 0xFF;       //設置定時初值按1T時鐘計算，1uS一次
      k++;
      if(k>num)P20=1;//輸出高電位
      else P20=0;//輸出低電位
}

ID:146949 · 發表于 2017-3-12 23:01

終于知道第一種PWM為什么會不受控了。因為定時器內指令執行時間過長超出定時器設定的時間時會導致系統崩潰。
當定時器賦值為TH0=0xFF,TL0=0xFF時，那怕是在定時器內運行很少的指令也很可能會導致指令未執行完就溢出了。
所以如果有人用第一種PWM時，切記賦值不要過大"TH0=0xFF,TL0=0xFF"否則會有問題。。！

ID:167357 · 發表于 2017-3-13 07:04

學習了@@

ID:170318 · 發表于 2017-3-13 14:20

謝謝樓主啦！！分享很好

ID:175439 · 發表于 2017-3-28 19:11

樓主，你這個我怎么弄不成PWM波呢，反應都沒有

ID:146949 · 發表于 2017-3-28 20:16

jgp886585 發表于 2017-3-28 19:11
樓主，你這個我怎么弄不成PWM波呢，反應都沒有

你用的是什么單片機？我是在STC15W4kK58S4的平臺上試的，有兩個按鍵可以調加大的減小占空比。我都在示波器上試過的。你用其他型號的單片機注意有些IO初始化和AUXR寄存器等要設置。

ID:175439 · 發表于 2017-3-29 11:20

wosiyabo 發表于 2017-3-28 20:16
你用的是什么單片機？我是在STC15W4kK58S4的平臺上試的，有兩個按鍵可以調加大的減小占空比。我都在示波 ...

我是STC15W1K16S，我按照你的第一種方式來弄的，弄了之后燈能點亮，但是怎么弄亮度都不變，謝謝！

ID:175439 · 發表于 2017-3-29 11:44

還有樓主，輸出腳不需要設置成推挽么？謝謝

ID:65956 · 發表于 2018-11-19 11:51

謝謝您的分享，謝謝你的經驗分享！

ID:499701 · 發表于 2019-7-5 13:08

第二種方法用過，的確頻率跑不高，我做的最高才300hz

ID:94449 · 發表于 2020-2-29 10:31

wosiyabo 發表于 2017-3-12 23:01
終于知道第一種PWM為什么會不受控了。因為定時器內指令執行時間過長超出定時器設定的時間時會導致系統崩潰 ...

是說第一種方式不好,要用第二種?

ID:94449 · 發表于 2020-2-29 10:37

//缺點：高低電平會的百分之一格不受控制

這句怎么理解呢?

ID:833307 · 發表于 2020-11-3 14:06

是不是再搞一臺示波器，哎，小白很迷茫啊

ID:833307 · 發表于 2020-11-3 14:08

wosiyabo 發表于 2017-3-12 23:01
終于知道第一種PWM為什么會不受控了。因為定時器內指令執行時間過長超出定時器設定的時間時會導致系統崩潰 ...

ID:298713 · 發表于 2022-8-17 09:12

本帖最后由 wjw7680 于 2022-8-17 15:49 編輯

第二個程序根本實現不了PWM，只要中斷11次，k值就會超過num，P20=1一直輸出高電平。第一個也有問題，定時器初值在TR0=0時對TL0，TH0賦初值才有效。中斷內沒有TR0=0，沒法改變定時器內的TL0，TH0

。這個程序估計是直接抄來的，沒驗證過

ID:447334 · 發表于 2025-3-16 16:02

這種最高頻率也超不過去2k吧？

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