略谈单片机的PWM控制技术

摘 要：在工业控制领域应用单片机时，时常要调整、控制电流、电压、转速等模拟量，包括恒流、恒压、恒速等，而单片机往往将通过运算、处理所采集的模拟量数据，并按照设计要求调制输出控制的脉宽，最终达到恒流、恒压、恒速的目的。为了对单片机PWM控制技术进行分析，下面将在研究PWM技术原理的基础上，对于单片机PWM技术的应用进行分析，然后简要分析实例与仿真，希望能够对单片机的PWM控制技术有一个更深层次的认识，使今后的学习更加顺畅。

关键词：单片机；PWM控制技术；原理；仿真

随着电子技术的不断发展，在单片机中，越来越多的技术得到广泛的运用，对于单片机运行稳定性的提高起到了至关重要的作用。而PWM控制技术操作质量的提升与单片机整体运行稳定性的提高有着直接的联系，在研究中应该考虑到PWM控制技术的原理，才可以通过具体的分析与案例来实现其控制。所以，只有认真研究单片机PWM控制技术，才能够为后续深入的探索和研究提供条件。

1 PWM技术原理分析

在单片机的技术操作过程当中，需要完善当前的单片机运行机制，同时做好技术的控制，这是PWM技术运行质量得以保证的关键所在。在使用PWM技术的过程中，保证其运行的独特性需要固定的控制范围，也就是在拥有控制方法的同时，还要能够确保其运行的原理本身拥有独特的稳定性[1]。所以在实施PWM的运行过程中，操作团队需要科学合理的选择固定脉冲，并且按照脉冲的实际状态，研究脉冲的中心线，使得PWM技术可以通过判断波形来实现谐波本身的有效控制。同时，也可以按照函数的计算方法，判断PWM控制技术的平均值，按照控制系统呈现出来的波形特点，可以更深层次的研究PWM技术运行中的特点，这样才能够让波形满足既有函数运行法则的要求。另外，结合波形图的实际特点，判断固定周期内PWM技术操作方案的质量，也可以更好的进行波形图同等状态下的合力区分，也就是在现有的波形图基础上，能够通过固定的实施周期，来做好同等范围当中的合理分配[2]。

2 单片机PWM技术的应用

在应用单片机PWM技术的过程中，需要通过指定坐标的使用来控制单片机的性能，这样才可以满足当前波形图运行固定长度的特点，也可以实施针对每一个坐标参数的设计，如果当前的波形图能够满足各个基础性坐标的要求，就需要按照固定的波形状态，来针对坐标的实际范围做好对称性的处理。另外，同当前的系统分析方案相互的结合，从而划定既定空间当中的坐标实施范围，这样才有利于当前的波形能够同区间的状态进行相互的结合，从而实施性能方面的保障。在PWM技术的操作过程当中，应当同控制系统的波形宽度相互的结合，这样才可以判断当前系统的实际中心，从而使得固定的系统波形能够同中心点的状态相互的结合起来，进而对起点进行相对应的操作[3]。

3 实例与仿真

现有一台逆变器的输出频率可以进行调节，是通过给定电位器来对输出频率的实际大小进行调节，通过A/D转换输入到单片机当中。由单片机按照所给定的输出频率的大小来对逆变器的电压进行计算，从而满足变频调速要求下的可变电压、可变频率VVVF的控制（比如恒U/f控制）。这里我们所选择的研究实例是AT90S8535，其结构是40脚封装RISC结构低功耗CMOS8位AVR单片机，512B的EEP-ROM，8KB的Falsh。3个内部定时/计数器，32个多功能的I/O口，两个外部终端电源，8通道10位A/D转换器等，能够满足众多成本低廉、要求集成度较高的场所当中使用。因此在这里的研究选择的是AVR单片机AT90S8535。

对于逆变器的设置，默认的输出频率为50Hz，其有效的输出电压值为220V，当确定了逆变器的输出频率之后，可以随之确定PWM控制的调制深度指令和载波比。所以，利用采样逆变器的输出频率给定值，按照逆变器压频变化曲线，就可以将逆变器的输出电压确定，进而确定PWM的调制深度与载波比。

在分配单片机资源时，具体包含：A/D采样输入口，采样输出频率是39脚PA1；PWM输出的驱动信号为PC0PC3，设置成为输出口；电路故障信号输入脚为17脚的INT1外部中断（如，过电压、过电流和短路这一部分），另外，这一脚还能够成为控制位“解除闭锁”的输入脚，其作用在于：当发生故障之后，通过外部终端输入引脚的信号变化，然后对CPU提出中断的要求，在CPU响应了中断要求之后，在中断服务程序的执行中，将PWM封锁信号输出，从而实现闭锁功能，直至闭锁控制位有效的时候，才能够将PWM的封锁信号撤出，确保PWM波能够正常的进行输出。对于T90S8535而言，其芯片的复位端口拥有较高的初始状态，所以，其驱动信号和封锁信号都应该设置成为低电平的无效状态，在这个时候，所有的功率开关在端口输出信号的基础上，都会处于关断的状态。针对PWM波，主要是由T0定时器来完成其载波周期，而片内的T1定时器则决定了PWM波换所需要的时间[4]。利用AT90S8535单片机，将单相PWM波形发生器硬件连接实现的图如图1所示，其编程需要按照框架图来进行编写，这里不作介绍，而PWM波控制输出仿真图的实现。

4 结束语

随着电子技术的不断发展，越来越多的单片机技术出现在我们的面前。针对单片机的PWM控制技术，文章通过原理和应用的分析，再通过实例与仿真的阐述，希望能够对其有一个全面的认识与了解，以便在固定时间段内帮助单片机提升其运行质量，无论是对于理论研究，还是对于现实的操作，都具有重要的意义。

参考文献

[1]夏志华.基于单片机的温度控制系统的研究与实现[J].煤炭技术，2013（2）：191-193.

[2]罗伦.浅淡空调器单片机控制技术与检测技巧[J].轻工科技，2013（9）：69-70.

[3]黄先杰.浅析低压电力无功补偿单片机控制技术[J].科技视界，2014（22）：83.

[4]刘盾，张柏霖.基于单片机控制技术的无线供电系统设计[J].电子制作，2013（24）：27.