PWM信号概述

什么是PWM信号？

PWM（Pulse-width modulation）是脉冲宽度调制的缩写。
脉冲宽度调制是一种模拟信号电平数字编码方法。

脉冲宽度调制PWM是通过将有效的电信号分散成离散形式从而来降低电信号所传递的平均功率的一种方式。所以根据面积等效法则，可以通过对改变脉冲的时间宽度，来等效的获得所需要合成的相应幅值和频率的波形。实现模拟电路的数字化控制可显著降低系统成本和功耗。

许多微控制器和数字信号处理器 (DSP) 已包括了 PWM控制器芯片，因此可以更轻松地实施数字化控制。

PWM信号是通过调节占空比的变化来调节信号、能量等的变化。

关键参数

• 频率
  是指1秒钟内信号从高电平到低电平再回到高电平的次数（一个周期）。
  也就是说一秒钟的PWM有几个周期，像常见的是50Hz。
• 周期
  T = 1/f
  一个脉冲信号的时间
  频率50Hz = 20ms一个周期 = 一秒钟有50次PWM周期
• 占空比
  一个脉冲周期内，高电平的时间与整个周期时间的比例。
• 脉宽时间
  高电平的时间
  如果说周期是10ms，脉宽时间是8ms，那么低电平时间就是2ms，那么占空比就是8/10 = 80%。
  

PWM的工作原理

本质是基于对脉冲的宽度和周期进行调制。

占空比越高，输出信号的平均电压或者功率就越高；占空比越低，输出信号的平均电压或者功率就越低。

使用PWM，可以实现精准的控制。例如调节电机的速度或者改变LED的亮度级别。PWM技术的优点包含高效率，精度高以及对输出设备影响小等。

以单片机为例，单片机的IO口输出的是数字信号，只能输出高电平和低电平。

假如高电平为5V，低电平为0V。那么我们要输出不同的模拟电压，就要用到PWM，通过改变IO口输出的方波的占空比，从而获得使用数字信号模拟成的模拟电压信号。电压是以一种连接1或者断开0的重复脉冲序列被加到模拟负载上去的，例如LED灯和直流电机。连接就是直流供电输出，断开就是直流供电断开。通过对连接和断开时间的控制，理论上来讲，可以输出0-5V之间任意大小的模拟电压。

通过调节占空比可以控制电压大小