PWM是什么？有什么用？PWM能玩出什么花样？
一、pwm是什么？有什么用？
pwm指的是脉冲宽度调制技术，通过对脉冲宽度的调节可以达到通信（如控制舵机）、模拟“模拟输出”（如调节灯的亮度），前者在以后再结合舵机来讲，本文侧重讲后者。
首先，我们来了解几个概念：
1、pwm频率、pwm周期
这是一个约为50hz的pwm输出波形
这个pwm的周期约为20ms
pwm频率指1秒的时间里pwm运行的次数；
pwm周期指一次完整的pwm输出所使用的时间。
2、占空比
从上往下，占空比分别为25%、50%、75%
占空比指在一个周期内接通的时间占这一周期的比例。
明白这些后，恭喜你已经基本掌握pwm的原理了！
我们知道单片机的io口只有0和1两种输出状态，只能控制led的亮与灭，如果我们想要得到下面这样的输出效果，思考一下，结合pwm我们可以怎么做？
你可能已经想到了，io口保持高电平（1）时led最亮，此时电压为5v（以5v电压工作的单片机为例），如果在里面插入低电平，输出10101010...不就相当于输出2.5v了吗？
不严谨地说，这样使用pwm确实能达到“模拟输出”的效果，但如果真的需要模拟输出，单单这样是不够的（所以前面标了引号），在此不进行细说。
二、怎样设计pwm程序？
我们先来构造这么一个框架：
1、确定一个单位时间t，每个t内固定地输出0或1；
2、过了n个t完成一个pwm周期；
3、使用程序控制一个周期内输出1的数量为m，输出0的数量为(n-m)。
有了上面的框架，设计程序就不难了：
我们可以使用定时器，每隔一定的时间进入一次中断，并记录进入中断的次数x，直到完成一次pwm周期，将x归零；
设我们所需要的pwm输出占空比为y，当xy时输出低电平。
这样，我们的程序基本就设计出来了，是不是很简单？(〃'▽'〃)
在正式编写程序前，我们还需要考虑一些小问题：
因为51单片机的运行频率不高，pwm的频率也不能设计得太高，过于频繁地进入中断也会影响程序的正常运行。
在下面的例程中，我所设置的定时器中断的间隔为0.1ms，每20ms完成一次pwm周期。
在这一小节的最后，我们整理一下思路，可以得到下面的流程图：
三、写个程序试试看！
按上面的流程图，我们就可以写一个控制led亮度的程序了：
#include #define pwm_t 200 //产生中断的时间，因为是24mhz，200即100微秒（0.1毫秒）#define led p1int pwm_count0 = 0; //进入中断的次数int pwm0 = 100; //控制pwm的占空比，下同int pwm1 = 170;int pwm2 = 188;int pwm3 = 198;sbit led0 = p1^0; //led引脚定义，下同sbit led1 = p1^1;sbit led2 = p1^2;sbit led3 = p1^3;void pwm_start() //pwm初始化函数，打开了定时器0{ ea = 1; et0 = 1; tmod = 0x09; tr0 = 1; th0 = (65536-pwm_t)/256; tl0 = (65536-pwm_t)%256;}void main(){ pwm_start(); //pwm开始运行 while(1) { if(pwm_count0 <= pwm0) //调节led0的亮度 { led0 = 1; } else { led0 = 0; } if(pwm_count0 <= pwm1) //调节led1的亮度 { led1 = 1; } else { led1 = 0; } if(pwm_count0 <= pwm2) //调节led2的亮度 { led2 = 1; } else { led2 = 0; } if(pwm_count0 <= pwm3) //调节led3的亮度 { led3 = 1; } else { led3 = 0; } }}void timer0() interrupt 1{ th0 = (65536-pwm_t)/256; tl0 = (65536-pwm_t)%256; pwm_count0++; if(pwm_count0 == 200) //完成了一个pwm周期，计数变量清零 { pwm_count0 = 0; }}把上面的程序编译后下载到开发板上：
小提示：人眼对亮度的感觉不是线性变化的，因此led0与led1虽然占空比相差较大，但肉眼感觉亮度不相上下，感兴趣的可以去研究一下。
用逻辑分析仪收集一下io口的输出信息：
黄框里的为一个pwm周期
上面的程序还有一些需要注意的地方：
1、记得加while循环，因为pwm输出是持续的，没有循环就只会进行一个周期；
2、晶振频率建议设置为24mhz，12mhz也可以，相应地定时器中断时间也要更改。
我们可以将上面的程序进一步优化，如果我们把if语句写成子函数，通过参数控制占空比，返回值控制0和1的输出，程序会简化很多：
#include #define pwm_t 200 //产生中断的时间，因为是24mhz，200即100微秒（0.1毫秒）#define led p1int pwm_count0 = 0; //进入中断的次数int pwm0 = 100; //去掉7~10行 //控制pwm的占空比，下同int pwm1 = 170;int pwm2 = 188;int pwm3 = 198;sbit led0 = p1^0; //led引脚定义，下同sbit led1 = p1^1;sbit led2 = p1^2;sbit led3 = p1^3;void pwm_start() //pwm初始化函数，打开了定时器0{ ea = 1; et0 = 1; tmod = 0x09; tr0 = 1; th0 = (65536-pwm_t)/256; tl0 = (65536-pwm_t)%256;}int pwm(int pwm_value) //控制pwm输出的子函数{ if(pwm_count0 <= pwm_value) { return 1; } else { return 0; }}void main(){ pwm_start(); //pwm开始运行 while(1) { led0 = pwm(100); //调节led0的亮度 led1 = pwm(170); //调节led1的亮度 led2 = pwm(188); //调节led2的亮度 led3 = pwm(198); //调节led3的亮度 }}void timer0() interrupt 1{ th0 = (65536-pwm_t)/256; tl0 = (65536-pwm_t)%256; pwm_count0++; if(pwm_count0 == 200) //完成了一个pwm周期，计数变量清零 { pwm_count0 = 0; }}可以看到，写成子函数后调用pwm输出方便了不少。
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这个pwm的周期约为20ms
pwm频率指1秒的时间里pwm运行的次数；
pwm周期指一次完整的pwm输出所使用的时间。
2、占空比
从上往下，占空比分别为25%、50%、75%
占空比指在一个周期内接通的时间占这一周期的比例。
明白这些后，恭喜你已经基本掌握pwm的原理了！
我们知道单片机的io口只有0和1两种输出状态，只能控制led的亮与灭，如果我们想要得到下面这样的输出效果，思考一下，结合pwm我们可以怎么做？
你可能已经想到了，io口保持高电平（1）时led最亮，此时电压为5v（以5v电压工作的单片机为例），如果在里面插入低电平，输出10101010...不就相当于输出2.5v了吗？
不严谨地说，这样使用pwm确实能达到“模拟输出”的效果，但如果真的需要模拟输出，单单这样是不够的（所以前面标了引号），在此不进行细说。
二、怎样设计pwm程序？
我们先来构造这么一个框架：
1、确定一个单位时间t，每个t内固定地输出0或1；
2、过了n个t完成一个pwm周期；
3、使用程序控制一个周期内输出1的数量为m，输出0的数量为(n-m)。
有了上面的框架，设计程序就不难了：
我们可以使用定时器，每隔一定的时间进入一次中断，并记录进入中断的次数x，直到完成一次pwm周期，将x归零；
设我们所需要的pwm输出占空比为y，当xy时输出低电平。
这样，我们的程序基本就设计出来了，是不是很简单？(〃'▽'〃)
在正式编写程序前，我们还需要考虑一些小问题：
因为51单片机的运行频率不高，pwm的频率也不能设计得太高，过于频繁地进入中断也会影响程序的正常运行。
在下面的例程中，我所设置的定时器中断的间隔为0.1ms，每20ms完成一次pwm周期。
在这一小节的最后，我们整理一下思路，可以得到下面的流程图：
三、写个程序试试看！
按上面的流程图，我们就可以写一个控制led亮度的程序了：
#include #define pwm_t 200 //产生中断的时间，因为是24mhz，200即100微秒（0.1毫秒）#define led p1int pwm_count0 = 0; //进入中断的次数int pwm0 = 100; //控制pwm的占空比，下同int pwm1 = 170;int pwm2 = 188;int pwm3 = 198;sbit led0 = p1^0; //led引脚定义，下同sbit led1 = p1^1;sbit led2 = p1^2;sbit led3 = p1^3;void pwm_start() //pwm初始化函数，打开了定时器0{ ea = 1; et0 = 1; tmod = 0x09; tr0 = 1; th0 = (65536-pwm_t)/256; tl0 = (65536-pwm_t)%256;}void main(){ pwm_start(); //pwm开始运行 while(1) { if(pwm_count0 <= pwm0) //调节led0的亮度 { led0 = 1; } else { led0 = 0; } if(pwm_count0 <= pwm1) //调节led1的亮度 { led1 = 1; } else { led1 = 0; } if(pwm_count0 <= pwm2) //调节led2的亮度 { led2 = 1; } else { led2 = 0; } if(pwm_count0 <= pwm3) //调节led3的亮度 { led3 = 1; } else { led3 = 0; } }}void timer0() interrupt 1{ th0 = (65536-pwm_t)/256; tl0 = (65536-pwm_t)%256; pwm_count0++; if(pwm_count0 == 200) //完成了一个pwm周期，计数变量清零 { pwm_count0 = 0; }}把上面的程序编译后下载到开发板上：
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2、晶振频率建议设置为24mhz，12mhz也可以，相应地定时器中断时间也要更改。
我们可以将上面的程序进一步优化，如果我们把if语句写成子函数，通过参数控制占空比，返回值控制0和1的输出，程序会简化很多：
#include #define pwm_t 200 //产生中断的时间，因为是24mhz，200即100微秒（0.1毫秒）#define led p1int pwm_count0 = 0; //进入中断的次数int pwm0 = 100; //去掉7~10行 //控制pwm的占空比，下同int pwm1 = 170;int pwm2 = 188;int pwm3 = 198;sbit led0 = p1^0; //led引脚定义，下同sbit led1 = p1^1;sbit led2 = p1^2;sbit led3 = p1^3;void pwm_start() //pwm初始化函数，打开了定时器0{ ea = 1; et0 = 1; tmod = 0x09; tr0 = 1; th0 = (65536-pwm_t)/256; tl0 = (65536-pwm_t)%256;}int pwm(int pwm_value) //控制pwm输出的子函数{ if(pwm_count0 <= pwm_value) { return 1; } else { return 0; }}void main(){ pwm_start(); //pwm开始运行 while(1) { led0 = pwm(100); //调节led0的亮度 led1 = pwm(170); //调节led1的亮度 led2 = pwm(188); //调节led2的亮度 led3 = pwm(198); //调节led3的亮度 }}void timer0() interrupt 1{ th0 = (65536-pwm_t)/256; tl0 = (65536-pwm_t)%256; pwm_count0++; if(pwm_count0 == 200) //完成了一个pwm周期，计数变量清零 { pwm_count0 = 0; }}可以看到，写成子函数后调用pwm输出方便了不少。
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