注意!pwm设计要点助你避坑，pwm微控制器如何布局?

pwm，也就是脉宽调制技术。在往期pwm相关文章中，小编对pwm技术、pwm和pfm的区别等诸多内容有所阐述。为增进大家对pwm的认识，本文将对定时器/计数器pwm设计要点、pwm的优势以及pwm微控制器布局注意事项予以阐述。如果你对pwm具有兴趣，不妨继续往下阅读哦。

一、定时/计数器pwm设计要点

根据pwm的特点，在使用定时/计数器设计输出pwm时应注意以下几点：

1.首先应根据实际的情况，确定需要输出的pwm频率范围，这个频率与控制的对象有关。如输出pwm波用于控制灯的亮度，由于人眼不能分辨42Hz以上的频率，所以pwm的频率应高于42Hz，否则人眼会察觉到灯的闪烁。

2.然后根据需要pwm的频率范围确定定时/计数器的pwm工作方式。AVR定时/计数器的pwm模式可以分成快速pwm和频率(相位)调整pwm两大类。

3.快速pwm可以的到比较高频率的pwm输出，但占空比的调节精度稍微差一些。此时计数器仅工作在单程正向计数方式，计数器的上限值决定pwm的频率，而比较匹配寄存器的值决定了占空比的大小。pwm频率的计算公式为：

pwm频率 = 系统时钟频率/(分频系数*(1+计数器上限值))

4.快速pwm模式适合要求输出pwm频率较高，但频率固定，占空比调节精度要求不高的应用。

5.频率(相位)调整pwm模式的占空比调节精度高，但输出频率比较低，因为此时计数器仅工作在双向计数方式。同样计数器的上限值决定了pwm的频率，比较匹配寄存器的值决定了占空比的大小。pwm频率的计算公式为：

pwm频率 = 系统时钟频率/(分频系数*2*计数器上限值))

6.相位调整pwm模式适合要求输出pwm频率较低，但频率固定，占空比调节精度要求高的应用。当调整占空比时，pwm的相位也相应的跟着变化(Phase Correct)。

7.频率和相位调整pwm模式适合要求输出pwm频率较低，输出频率需要变化，占空比调节精度要求高的应用。此时应注意：不仅调整占空比时，pwm 的相位会相应的跟着变化;而一但改变计数器上限值，即改变pwm的输出频率时，会使pwm的占空比和相位都相应的跟着变化(Phase and Frequency Correct)。

8. 在pwm方式中，计数器的上限值有固定的0xFF(8位T/C);0xFF、0x1FF、0x3FF(16位T/C)。或由用户设定的 0x0000-0xFFFF，设定值在16位T/C的ICP或OCRA寄存器中。而比较匹配寄存器的值与计数器上限值之比即为占空比。

二、脉冲宽度调制的优势

脉冲宽度调制是一种通过改变脉冲宽度而不是改变信号频率来调制功率的方法。这将使用数字电路而非模拟电路来产生可变电压。数字电路通常仅产生两个电压：高电压和低电压，或开和关。为了从数字信号产生pwm功率，信号被分解为ON和OFF。脉冲周期的持续时间是恒定的，但是脉冲处于ON或OFF状态的时间会改变。

脉冲的ON或高状态称为“占空比”，这对于产生可变功率非常重要。例如，占空比为50%意味着脉冲的一半处于高电平状态，而另一半则处于低电平状态。如果信号的高电平为5伏，低电平为0伏，则输出电压将为2.5伏。由于总脉冲时间是恒定的，因此25%的占空比将导致四分之一的脉冲处于高状态，而四分之三的脉冲将处于低状态。这将提供1.25伏的输出。通过改变占空比，可以改变电压输出。

pwm是一种非常有效的数字控制功率的方法。尽管许多pwm电路是使用不同的时序芯片构建的，但微处理器芯片中也有pwm输出。计算机CPU中内置的pwm功能在控制变速风扇电机或LED方面非常有用。例如，对于LED，当向它们施加电流时，它们是非线性的，仅用50%的电流就不会产生50%的光。这使LED难以通过改变电流来控制，而使用pwm则可以对光水平进行更线性的控制。

三、pwm微控制器布局注意事项

从微控制器布置pwm电路类似于在印制电路板上布置其他类型的电源电路; 负载设备应放置在靠近pwm输出的位置，以最小化阻抗。提前对布局进行布局规划对于充分利用冷却风扇并确保较大的组件不会阻塞流向控制器或其他矮型组件的空气流而言至关重要。还应确保将pwm电路与其他敏感电路隔离开来，并尽可能避免在pwm电路下面布线其他电路。使用内部接地层作为对其他信号层的屏蔽也个不错的方法。

以上便是此次小编带来的“pwm”相关内容，通过本文，希望大家对pwm的一些设计要点具备一定的认知。如果你喜欢本文，不妨持续关注我们网站哦，小编将于后期带来更多精彩内容。最后，十分感谢大家的阅读，have a nice day!