代码收藏家技术教程 2023-01-04

PWM调速：基础知识指南

刚步入大学，第一次做小车，准备用delay延时函数来控制小车，效果不佳，熬夜看了多篇关于PWM的代码，发现并不是很详细，所以准备分享一下我的看法和，代码。

PWM调速是通过调节占空比来调节速度，也就是说在高电平的时候转动，低电平时候停止转动，由于间隙很小，所以给我们的感觉就是一直在转动，只不过速度减慢。本来供给L298N的电压为12V，但是调节占空比就可以得到0~12V之间任意一个电压。

此时就应该讲讲L298N模块了，L298N卸下输出端A旁边的跳线帽可以给单片机提供5V使能，（但是我并不建议，这样可能电机卡死烧坏板子，可以看我小车旁边是使用一个降压模块降压以后再供给了单片机），单片机的I/O口接逻辑输入和通道使能（下图图中有标识）I/O口通过给值给逻辑输入（逻辑输入左边两个接口控制左边输出A，右边两个接口控制右边输出B）来控制逻辑输出的高电平或者低电平，我来解读一下下面这个表：

IN1,IN2表示输出端的两个口，ENA表示输出端A（如果在不适用PWM调速的时候就不用拔下使能端两侧的跳线帽，此时ENA默认为1,意思就是如果给他高电平他就以12V的电压全速跑，不拔跳线帽也不用对使能端赋值，因为你也赋不了，没有接I/O口），继续解读上表，在ENA=1的时候，如果IN1=1;IN2=0;也就是给电机两端一个高电平一个低电平，假设他正转那么IN1=0;IN2=1;就反转IN1=0;IN2=0;此时就是两端都为低电平，所以呢电机就不转，使用就有人想问，如果两端都赋值为1的话是不是也能刹车，答案是必定的，但是这容易烧坏L298N，但是都为1他的刹车效果更好（我推荐即使想要刹车效果好，但也不要使用都为1，可以采用先使电机反转再停止）在拔下跳线帽ENA=0的时候无论如何赋值电机都不会转动。B使能端同理。

我做的车为循迹小车，先贴下我的总代码，后面还有一步一步解析

#include"reg52.h"
#include"intrins.h"
sbit ZUO_LUN=P2^0;
sbit ZUO1_LUN=P2^1;//左轮
sbit YOU_LUN=P2^2;
sbit YOU1_LUN=P2^ 3;//右轮

sbit ENA=P2^4;                         
sbit ENB=P2^5;//使能端

sbit ZUO1_XJ=P1^0;
sbit ZUO_XJ=P1^1;
sbit ZHONG_XJ=P1^2;
sbit YOU_XJ=P1^3;
sbit YOU1_XJ=P1^4;//循迹定义

unsigned int PWM_ENA=0; //左侧使能时间
unsigned int PWM_ENB=0; //右侧使能时间
unsigned int PWM=0; //pwm周期为200ms
unsigned int CNT,x,y ;//跑圈计数器

 void delay(int x)  //@11.0592MHz
{
 for(y=0;y<x;y++)
 {
  unsigned char i, j;
 
  _nop_();
  _nop_();
  _nop_();
  i = 11;
  j = 190;
  do
  {
   while (--j);
  } while (--i);
 }
}


void Timer0Init(void)//定时1ms，并使用中断 
{
 TMOD= 0x01;  
 TL0 = 0xCD;  
 TH0 = 0xD4;  
 TF0 = 0; 
 TR0 = 1; 
 ET0=1;
 EA=1;
}

void QIAN_JING(void)
{       
 ZUO_LUN=1;
 ZUO1_LUN=0;
 YOU_LUN=1;
 YOU1_LUN=0;
 PWM_ENA=150;
 PWM_ENB=150;
}//前进函数

void YOU_ZHUAN(void)
{
 ZUO_LUN=0;
 ZUO1_LUN=0;
 YOU_LUN=0;
 YOU1_LUN=0;
 YOU_LUN=1;
 YOU1_LUN=0;
 PWM_ENA=0;
 PWM_ENB=100; 
}//右转函数

void ZUO_ZHUAN(void)
{
 ZUO_LUN=0;
 ZUO1_LUN=0;
 YOU_LUN=0;
 YOU1_LUN=0;
 ZUO_LUN=1;
 ZUO1_LUN=0;
 PWM_ENA=100;
 PWM_ENB=0; 
}//左转函数

void STOP(void)
{
 ZUO_LUN=0;
 ZUO1_LUN=1;
 YOU_LUN=0;
 YOU1_LUN=1;
 ZUO1_LUN=0;
 YOU1_LUN=0;
 PWM_ENA=0;
 PWM_ENB=0;
}//停止函数

void XUN_JI(void)
{
 if(ZUO1_XJ==0&&ZUO_XJ==0&&YOU_XJ==0&&YOU1_XJ==0)
 {
  QIAN_JING();
  delay(5);
  STOP();
  delay(5);
 }
 if(ZUO1_XJ==0&&ZUO_XJ==1)
 {
  ZUO_ZHUAN();
  delay(5);
  STOP();
  delay(5);
	CNT++;
 
 }
 if(YOU1_XJ==0&&YOU_XJ==1)
 {
  YOU_ZHUAN();
  delay(6);
  STOP();
  delay(5);
  CNT++;
 }
 if(ZUO1_XJ==1&&YOU1_XJ==0&&YOU_XJ==0&&ZUO_XJ==0)
 {
  ZUO_ZHUAN();
  delay(6);
  STOP();
  delay(5);
 }		 
 if(YOU1_XJ==1&&YOU_XJ==0&&ZUO_XJ==0&&ZUO1_XJ==0)
 {
     YOU_ZHUAN();
	 delay(5);
  	STOP();
  	delay(5);
 }
 if(ZUO1_XJ==1&&YOU1_XJ==1&&ZUO_XJ==1&&YOU_XJ==1)
 {
  CNT++;
  delay(10);
  if(CNT>14)																			 	
  {
   STOP();
  }
  else
  {
  QIAN_JING();
  }
 }

}

void main()
{
   Timer0Init();
   while(1)
   {
    XUN_JI();
   }
}

void timer0()interrupt 1
{
	TL0 = 0xCD;  
 	TH0 = 0xD4;  
 	TF0 = 0; 
	if(PWM==200)
	{
	PWM=0;
	}

	if(PWM<PWM_ENA)
	{
		ENA=1;
	}
	else
	{
		ENA=0;
	}

	if(PWM<PWM_ENB)
	{
		ENB=1;
	}
	else
	{
	ENB=0;							 
	}
	PWM++;
}


sbit ZUO_LUN=P2^0;//也就是前面说的使能端A的IN1
sbit ZUO1_LUN=P2^1;//也就是前面说的使能端A的IN2
sbit YOU_LUN=P2^2;//同理也就是使能端B的IN1
sbit YOU1_LUN=P2^ 3;//同理也就是使能端B的IN1

sbit ENA=P2^4;                         
sbit ENB=P2^5;//使能端

IN1,IN2的标号为自己定义的逻辑信号的名称，自己随便定义就好

unsigned int PWM_ENA=0; //左侧使能时间
unsigned int PWM_ENB=0; //右侧使能时间
unsigned int PWM=0; //pwm初始值

这就是当时我看别人代码很懵的地方PWM_ENA表示我对使能端的时间，每次转弯的时间即占空比为自己定义我定义的PWM为200ms，也就是PWM从0加到200，到了200后又重新置0，先看我接下来的一段代码我在细细解释

void QIAN_JING(void)
{       
 ZUO_LUN=1;
 ZUO1_LUN=0;
 YOU_LUN=1;
 YOU1_LUN=0;
 PWM_ENA=150;
 PWM_ENB=150;
}//前进函数








void timer0()interrupt 1
{
	TL0 = 0xCD;  
 	TH0 = 0xD4;  
 	TF0 = 0; 
	if(PWM==200)
	{
	PWM=0;
	}

	if(PWM<PWM_ENA)
	{
		ENA=1;
	}
	else
	{
		ENA=0;
	}

	if(PWM<PWM_ENB)
	{
		ENB=1;
	}
	else
	{
	ENB=0;							 
	}
	PWM++;
}

我采用的定时器中断0，每次PWM从0每隔1ms加到200，例如前进函数我给的使能端PWM_ENA和PWM_ENB的值为150，也就是在PWM从0加到150（也就是PWM_ENA和PWM_ENB的值，当然两边值也可以不一样）的时候我的使能端给他的是高电平，也就是能转动剩下的50us给的是低电平在这50us电机就是停止的，就这样我们调节了占空比，达到降速的作用，黄皮电机不太标准跑直线容易转弯，我们也可以通过PWM来调节使左右转速相同。

最后行文仓促，知识和撰写水平均有限，难免有错，还望大佬指出。