51单片机 | 模拟PWM调制控制实验

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PWM（脉冲宽度调制）

• 对模拟信号电平进行数字编码的方法

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设计要求：

• 由于AT89系列单片机没有PWM控制器，所以通过定时器产生PWM
• 通过按钮控制P2.0输出高低电平的时间，占空比可调范围：0~100%，每次按下按钮以10%步进，通过示波器看到对应波形。

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电路功能：

第一个放大器的作用是反相，将P2.0口输出的电压反相，得到一个绝对值相等的负电压。R1和R2阻止相同，不放大。

第二个放大器的作用是放大电压，并再次反相。放大倍数是R4:R5=1000:100=10倍。

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实验现象：

• 首次按下按钮时，n=0，占空比0%，P2.0低电平10ms，高电平0ms，电机不转。
• 第二次按下按钮，n=1，占空比10%，P2.0低电平9ms，高电平1ms，电机转1ms停9ms。
• 第三次按下按钮，n=2，占空比20%，P2.0低电平8ms，高电平2ms，电机转2ms停8ms。
• ...
• 十次循环过后n=0，重新开始

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元件清单：

• BUTTON
• AT89C51
• MOTOR
• RES，p.s.严格对应图中阻止
• OPAMP
• COUNTER TIMER，p.s.COUNTER TIMER（频率计）设置OperatingMode项为frequency
• Digital Oscilloscope

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实现代码：

#include <reg52.h>
typedef unsigned char uchar;
typedef unsigned int uint;
sbit PWM = P2 ^ 0;
uchar n = 0;
void Delay(uchar m)
{
    uchar a, b, c;
    while(m--)
        for (c = 19; c > 0; --c)
            for (b = 20; b > 0; --b)
                for (a = 130; a > 0; --a);
}
void PWMout(uchar n)
{
    PWM = 0; //先置PWM信号为低电平,此时可以看到在波形图上出现波峰
    Delay(10 - n); //延时10-n(ms)
    PWM = 1; //置PWM信号为高电平,此时波形图出现波谷
    Delay(n); //延时n(ms)
}
int main()
{
    EA = 1; //通过按钮中断来修改n的值
    EX0 = 1;
    IT0 = 1;
    while(1)
    {
        PWMout(n); //脉冲输出子程序
    }
}
void Int0()interrupt 0
{
    if (n == 10) //n在0-10中循环
        n = 0;
    else ++n;
}