什么是PWM？如何对直流电机调速？怎样通过定时器中断实现？

时间:2025-06-11 11:15:58
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来源:中国微特电机网

你说这PWM，听起来怪高深的，可实际上却在咱们身边好多电器设备里都藏着！它到底是啥东西，又咋给直流电机调速？还有那定时器中断实现PWM调速，这都是啥原理？看完这篇文章，说不定你这脑袋里就跟拨云见日似的，敞亮多！

PWM基本概念

PWM也就是脉宽调制这名字特别专业。它干的事就是改变脉冲宽度，以此来控制输出的电压；改变脉冲的周期，就能控制输出的频率。这脉冲，你就把它当成IO口一次高低电平的改变，这么一想就容易理解多了。生活里好多地方都离不开这PWM，咱家里的电器设备里基本都有它的影子。

PWM可太重要，电压和频率就跟它手心手背似的，它都能掐得死死的。好多电子产品要是没了PWM，那运转得肯定乱糟糟。

PWM对直流电机调速原理

用PWM给直流电机调速的时候，得改变占空比才行。就这占空比，指的是一个脉冲循环内，通电也就是高电平的时间pwm控制电机原理，在总时间里占的比例。改变占空比，实际上就是改变脉冲宽度，电压跟着被控制，电压小了pwm控制电机原理，电机转速自然就降下来了。

这脉冲的频率对电机转速那也是有决定性作用的。脉冲频率越高，电机转动的连续性就越好。打个比方，你要是玩遥控车，调整它的速度就得靠这手法。这就是咱们通过改变占空比调整电机转速的办法。

定时器中断实现PWM调速的缘由

51单片机没有附带PWM硬件电路，这不就得想其他办法。所以大家一般会利用软件模拟PWM，这里头具体就靠定时器中断来实现PWM调速。

定时器中断来弄PWM调速，就能弥补硬件的不足。软件来搞定脉冲变化，可灵活多。市面上不少这一类需要调速的设备都采用这个方法。

改变脉冲宽度的方法

改变脉冲宽度咱利用定时器0的工作方式2，这是8位自动装填，设置TMOD = 0X02。每次计时有溢出就代表一次脉冲，改变占空比也就是在中断函数里改变脉冲宽度。就是在中断函数里面设置占空比。

打个典型的例子，不同脉冲下的电机转速实验，能直接证明咱这设置是对的。好多厂家对旗下的小电机也是这样来做参数设置的。

void timer0() interrupt 1
{
	pwm_t++;
	if(pwm_t == 255) //将一个周期分成256份
		pwm_t = left_en = right_en = 0;
	if(pwm_left_val == pwm_t)//达到pwm_left_val后开启左使能开关
		left_en = 1;		
	if(pwm_right_val == pwm_t)//达到pwm_left_val后开启右使能开关
		right_en = 1;			 
}

改变周期的依据

那改变周期是根据啥来弄？肯定是控制溢出时间，也就是控制TH0和TL0的初始值。这脉冲周期是定时器溢出时间和占空比总份数相乘得到的。设置周期0.01ｓ，占空比总份数设置成256，依据这些算下来，就能知道TH0和TL0的初始值是220。

专业人士设计电路时，这样的计算就是家常便饭。经过精确计算和调试，产品性能才能得到保证。

上代码及测试情况

现在就把代码拿出来讲讲，这里代码经过亲测，可以达到预想的效果。用了这些代码，能实现咱前面说的PWM调速等功能。大家调试代码的时候，要注意各种参数的设置是不是合适。好多从事嵌入式开发的小伙伴写过类似的调试代码。

我都解说得差不多，对于这个PWM调速代码实现的难点你是咋看的？

#include 
sbit left_en=P1^4;
sbit right_en=P1^5;
sbit left_advance=P1^3;
sbit left_back=P1^2;
sbit right_advance=P1^6;
sbit right_back=P1^7;
unsigned char pwm_left_val = 200;//左电机占空比值 取值范围0-170，0最快
unsigned char pwm_right_val = 0;//右电机占空比值取值范围0-170 ,0最快
unsigned char pwm_t=0;//周期计数变量
/*小车前进*/
void forward()
{
	left_advance=1; //左电机前进
	left_back=0;
	right_advance=1; //右电机前进
	right_back=0;
}
//定时器0中断

void timer0() interrupt 1
{
	pwm_t++;
	if(pwm_t == 255) //将一个周期分成256份
		pwm_t = left_en = right_en = 0;
	if(pwm_left_val == pwm_t)//达到pwm_left_val后开启左使能开关
		left_en = 1;		
	if(pwm_right_val == pwm_t)//达到pwm_left_val后开启右使能开关
		right_en = 1;			 
}
void main()
{
	TMOD |= 0x02;//8位自动重装模块
	TH0 = 220;
	TL0 = 220;//11.0592M晶振下占空比最大比值是256,输出100HZ
	TR0 = 1;//启动定时器0
	ET0 = 1;//允许定时器0中断
	EA	= 1;//总中断允许
	while(1)
	{
		forward();//前进		
	}
}