该实验效率高，降低了生产成本。 单片机定时器0用于定时通用端口引脚的高低电平切换，产生所需的PWM波形，构成PWM 12位D/A转换器，输出电压设计为0~5V转换器。 首先选择脉冲的频率T，然后根据控制信号的变化范围，这里（1）基本原理1、脉宽调制波（P）产生的脉冲的正负脉冲持续时间。 这两个时间长度在单片机中就是PwM（PulseWidthModulation），即脉冲宽度调制。 它是通过给定时器赋予相应的初始值来获得的，即定时器获得这样一个定时控制信号来调制方波脉冲的宽度，从而实现增益控制。 初始值产生后，在机器周期同步的情况下，从这个初始值开始加上I计数，PWM信号产生的时序可以通过硬件方法和软件方法来实现。 传统的硬件模拟方法是将调制信号和载波（通常是三角波）同时连接到运算放大器。 当运算放大器满时，产生相应时间长度的溢出中断，然后用中断放大器的两个输入端进行比较。 软件实现，尤其是基于响应的服务程序来控制单片机某个引脚对应的正负电平，主要是利用内部提供的定时器来确定具体的持续时间。 如果连续进行上述过程，则通过改变定时器的初值，可以在该引脚获得不同的脉冲持续时间，从而可以调节宽度随控制信号V(t)大小而变化的PWM方波信号。
波形的占空比控制低通滤波器的电压输出。 如果系统AT89S51单片机的每个机器周期由6个状态组成，每个状态控制信号与定时器的初始定时值线性对应，则可以得到控制状态有两个时钟周期，这样一个机器周期就相等至 12 个时钟周期的信号为脉宽调制 PWM 信号。 这样就完成了线性对应的过程，即机器频率除以时钟频率的12。 注册工作模式是这个实现过程的关键。 不同类型的控制信号采用不同的计算方法，可以获得不同的PWM。 器件TMOD的赋值操作将定时器设置为内部计时状态并选择不同的计时方式。 然后假设P删除的周期T小于定时器溢出时间，即T>8：图4中的曲线1表示理想值，曲线2表示实际测量值。 从图中可以看出TRO=I:out=l; 曲线 2 的根并不理想。 这是因为所使用的电容不是纯电容，而是含有一定的电感。 当占空比极小时，由于脉冲脉冲很窄，其产生的高次谐波频率很高，电感对高次谐波电路的电感较大，因此在脉冲边沿位置，尽管电压变化较大， 1.光电隔离但对电容的实际充电量很小。 这会在窄脉冲中产生非线性。 D/A与单片机必须电气隔离，否则使用无感电容时产生的数字脉冲电流会得到很大改善，但干扰仍然不彻底，会影响D/A的精度，如下：从示波器上可以看出。 干扰毛刺电压，一致。
由于无感电容的容量太小，价格较高，所以需要在较大的时间段内添加光电隔离。 光电耦合器的使用使得单片机电路和恒定滤波电路没有实际意义。 在实际使用和输出相隔离中解决这个问题。 隔离脉冲驱动模拟开关CD4053。 CD4053的方法是放弃根部非线性部分，只使用线性部分。 在工业仪器中，有三组二触点模拟开关。 开关的公共触点由 PWM 脉冲控制。 标准信号一般为1~5V或4—20mA。 它连接到+5.000V和地，以获得与单片机输出一致的PWM波形。 (3) 电路结果分析 2. Rc 电路的这些数据是被测电压射极跟随器的输出。 后级负载使用lK电阻产生给定占空比的PWM波形，输入到低通滤波器。 等价替代。 该错误还包括 V/I 转换错误。 因此，实际的D/A滤波器会消除PWM波形的大部分高频成分。 从时域角度来看，其自身误差小于总误差。 RC 电路被充电至与 PWM 波形高电平占整个周期 U(V) ii'A=ii'（占空比）的百分比成正比的电压电平。 简而言之，低通滤波器将PWM波O.00 409640960形状的高电平时间转换成系统输出端的电压。 由于系统输入1.OO 819705114是数值，输出是所需电压，因此PWM和低通滤波器2.00的组合可以认为是数模转换器（DAc）。
3.00 2457236493 为了充分消除波形的高频成分，获得相对平滑的DC 4.00 3276322650 电压电平，RC滤波器必须具有相对较低的截止频率。 但如果Rc5.00 406540605常数太大，RC电压上升到平滑水平的时间就会太长（即线性化时间=△max/1638=O.070很长）。 在两者之间进行折衷并选择合适的电阻器和电容器值。 Rc的时间常数一般为RC≥2T，因此两级RC的相加会导致实验结果出现比较大的误差。 主要原因有： 1、前面说过，电容不是纯电容，含有一定的电感。 获得纹波小于3mY的直流电压。 在该电路中，RC=220ms。 如果想进一步减小纹波，可以适当增大RC的乘积。 然而，当占空比极小时，电路的响应速度会导致非线性关系。 它也会减慢速度。 3、运放需要连接精密电源，这是直接导致精度低的主要原因。 使用运算放大器作为 Rc 滤波器输出的缓冲器是有益的。 不仅提高了3.在制作板子时，焊接的质量也会影响实验的准确性。 滤波电路具有负载能力并提高线性度。 通过实验，可以增大P1]I'M信号脉冲周期的计数值来提高D/A的分辨率。 据了解，这级运放的缓冲作用是保证整个D/A的精度和线性度。 然而，这会导致 PWM 信号的频率降低，而 D/A 的直流输出脉冲是重要的一部分。
尽管 Rc 滤波器没有负载，但在非常理想的条件下，动态分量会增加。 添加滤波器环节可以解决这个问题，但同时vo并不完全与占空比成正比。 经测试，Vo与理想值可能会导致迟滞增大，需要根据使用对象综合考虑。 该电路的一些错误如图4所示。硬件部分采用通用器件，结构简单，成本低廉； 充分利用T89s51 UN的定时器资源，使用定时器TO。 89S51的其他端口和引脚没有被占用。 这样，该电路可以很容易地移植到其他控制系统和测量系统中。 [参考文献] [1] 1胡伟． 单片机C编程及应用实例[M]． 北京：人民邮电出版社。 2003. 【2】朱定华. 单片机原理与接口技术实验[M]． 北京：北方交通大学出版社，2002. p1宋浩． 单片机原理与应用[M1． 北京：清华大学出版社，2005．【41 张力科． 单片机典型模块导航设计实例[M]． 北京：人民邮电出版社。 2004． 【5】张云波． PWM信号的软件实现方法。 微机信息 819 1638 2457 3276 4095 输入信息，2002，8(10)。 图4 Vo的测量值与理想值对比。 65、万方数据基于单片机搭建高精度PWM 12位D/A转换器 作者：林金堂 作者单位：桂林电子科技大学，广西桂林，451004 出版名称：科普英文刊名：大众科技 年份，卷（期）：2008年，（2）被引次数：1 参考文献（5项） 1.胡伟的单片机C编程及应用实例2003 2.朱定华的单片机原理与接口技术实验2002年3.宋浩的单片机原理及应用2005年4.张力克的单片机典型模块设计实例导航2004年5.张云波的PWM信号的软件实现方法[期刊文章]-微机信息(测控仪表自动化)2002年(10 ) 类似文献(10条) 1.期刊文章岳继光，彭锐。 苏永清 C517A 单片机 PWM 功能的实现 – 测控技术 2002, 21(12) PWM 是单片机控制系统中的常用功能。 目前C517A单片机资料中对PWM功能的描述过于简单，实现起来比较困难。 本研究使用实际编程和调试过程中的摸索和多次测试，实现了C517A单片机的PWM功能。 这里给出C517A单片机的PWM功能的实现方法和具体例子。 2、期刊文章米根索谈8031单片机应用系统中实现PWM的方法-电气传动自动化2006年，28(5) 8031单片机本身不提供PWM功能组件。 需要一些硬件和软件方法才能使8031单片机应用系统实现PWM功能。 从PWM的概念出发，介绍了8031单片机应用系统中实现PWM功能的两种方法，并分析了两种方法的优缺点。 3.期刊文章王惠堂。 严子勇. 陈文祥. 王慧堂. 严子勇. 陈文祥基于带PWM模块的单片机步进电机细分驱动技术-国外电子测量技术2007年第26期(3) 本文以两相双极步进电机为例，介绍了使用自带的PWM模块的方法单片机实现步进电机细分驱动。 该方法充分利用单片机的PWM硬件资源，配置硬件PWM模块产生不同占空比的方波，在电机线圈中产生近似正弦波的阶跃电流。 与常用的恒频脉宽调制方法相比，该方法不需要D/A转换器和锯齿波发生器，不仅有利于简化电路、节省成本，而且提高了细分精度和电机运行稳定性，并且适用于需要精确控制的仪器。 4.期刊论文李强华。 张根宝. 李晓蕾。 李。 强华。 张. 根宝。 李。 小雷 基于单片机和电机 PWM 控制的水族箱投喂自动供氧投料系统 – 微机资讯 2006, 22(29) 本文是在对单片机和电机进行分析的基础上进行的。 创新设计的PWM控制及喂料机械装置，采用单片机通过软件编程产生PWM脉冲，采用H桥控制电机，控制转速来控制喂料量，实现自动定时供氧以及水族箱投喂的定时定量投喂。 5.期刊文章张红娟。 李伟基于PIC单片机的直流电机PWM调速系统——机电工程2005年22(2)介绍了一种基于PIC16F877单片机的直流电机调速系统。 电机控制芯片采用L298芯片。 系统采用光电编码器作为检测传感器，通过PWM的输出信号实现直流电机的调速。 同时介绍了PIC16F877单片机中与PWM相关的寄存器设置，并给出了硬件电路和控制程序的简要设计。 6.期刊论文梁伟。 孙明阁利用单片机定时器设计PWM实现廉价的高分辨率D/A转换器 – 吉林化工学院学报2002年19(3)介绍了一种利用8051系列单片机内部定时器/计数器的软件设计方法产生高分辨率的PWM，同时设计了硬件电路将PWM信号转换为DC信号。 以12位D/A转换器为设计目标，给出了全部软硬件及实验结果数据。 精度达到0.03%，成本极低。 7. 期刊论文李晓光.王秀.李敏赞.LI在液体流量变量控制系统中的应用方案。 该系统以AVR单片机atmega32为核心，以比例电磁阀为控制对象。 它利用atmega32的PWM功能，采用数字PID调节，实现液体流量的闭环控制。 仿真结果表明，采用PWM和数字PID控制液体流量具有良好的动态性和稳定性，证明了本设计的合理性和优越性。 8、会议论文王晓华基于单片机实现PWM控制技术2008本文讲解了单片机实现PWM技术的设计流程和编程要点，给出了单片机实现PWM算法的编程框图。
系统分析了单片机实现的PWM控制技术的设计方法和算法原理，给出了PWM由硬件实现转为软件实现的一般设计方法。 9.期刊文章张立勋。 沈金华. 卢敦民. 杨勇. AVR单片机实现的直流电机PWM调速器——机械电子2004年（4）介绍了一种主要由AVR单片机8535和L298驱动的新型直流电机。 脉宽调制速度控制器。 详细介绍了调速系统的工作原理、光电编码器接口电路、PWM驱动接口电路以及相应的各种控制软件设计。 设计了实验并给出了实验结果。 实验结果表明该PWM直流调速器具有良好的工作性能。 10、期刊文章单片机在PWM变频调速中的发展与应用——机电产品开发与创新2004年17期（1）本文介绍了采用单片机作为基本的PWM控制器有硬件简单可靠，软件灵活多变，能输出良好的PWM波形，能满足一般变频调速系统的要求。 与其他PWM控制器相比，它有其独特之处。 引文文献（1项） 1.马兆胜单片机控制的主机缸套冷却水自动控制系统设计 [期刊文章] – 船舶动力技术2008年（5） 本文链接：/Periodical_dgkj200802026.aspx 下载时间：1月2010年3月
