PWM信号相关知识
一、PWM信号是什么信号?它有什么作用?
1、简单来说, 例如你有5V电源, 要控制一台灯的亮度, 有一个传统方法就是并联一个可变电阻, 其亮度随之变化。
2 还有一个办法就是通过PWM信号进行调节。这个方法无需串联电阻而是直接串联一个开关具体操作如下假设在一个时间段内比如说1秒钟的时间长度内有一半的时间段开灯另一半时间关灯那么灯泡就会持续半秒点亮后半秒熄灭从而达到闪烁的效果如果将脉冲宽度进一步缩短比如将周期缩小到1毫秒那么每次闪烁仅持续0.5毫秒这种情况下虽然看起来灯泡似乎在快速交替点亮和熄灭但由于人眼的感知阈限当闪烁频率超过一定阈值时人眼会察觉不到这种现象因此此时你所看到的只是灯泡亮度的一半同样地如果将脉冲宽度进一步缩短使得每次点亮和熄灭的时间比例仅为十分之一那么此时灯泡的实际亮度也会相应降低至原来的十分之一
3 、这是PWM运行的基本原理。专业的术语和解释可以在百度百科中找到很多资料，并非我的专长所在。虽然我的表述可能显得较为简略，并不能算作专业的解释。然而其核心逻辑非常直接：不同种类的PWM方法主要区别在于如何分配开关元件在每个周期内的导通时长与关闭时长比例，并以此实现对目标电压或电流的有效控制。
总体而言，在PWM电路中始终会维持特定的电压或电流水平不变，并通过调整开关元件在每个周期内的导通时长与关闭时长来实现对目标参数的有效控制。
这种控制方式等效地维持了电路中的导通状态并调节了相应的输出参数强度。
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二、pwm的频率和占空比之间的关系
以下是对原文的改写
2、真正来说，在PWM技术中占据主导地位的是开关动作的时间比例这一概念。简单来说也就是开关处于开启状态与关闭状态的时间比例。这种时间比例在宏观层面上能够欺骗人的视觉系统从而产生类似于电阻调节器的效果（即所谓的电位器效应）。举个例子来说吧假设有一个灯泡那么在1秒钟的时间内如果打开开关半秒后立即关闭半秒灯泡就会出现闪动现象但如果是在微小的时间尺度下比如1毫秒内持续半毫秒开启然后关闭这样的快速切换由于人眼的视网膜具有残余电信号作用机制即使灯泡无法完全点亮也会因为无法跟上开关动作的速度变化而产生一种亮度恒定的印象进而让人感觉到灯光亮度被削弱了一半类似地如果将开段时间缩短至0.1毫秒而闭合时间延长至0.9毫秒则会给人一种灯光亮度只有十分之一的印象对于电动机的工作原理也大同小异当电机处于开启状态时会加速运转而一旦关闭则会减速运转根据开段时间占优还是闭合时间段占优我们便能感知到电机的整体转速是增快还是减慢了不过实际分析时还需要考虑电机自身的电感特性影响因素但总体而言这种理解方式是成立的
第3点：回到前面讨论的频率特性问题。如同之前所言，在1秒时间段内，设备处于开启状态持续0.5秒、关闭状态持续0.5秒时占据比为50%；同样地，在1毫秒时间段内也会呈现出相同的占比情况。当时间周期变为1秒时，其频率为1Hz；而当时间周期缩短至1毫秒时，则频率提升至1KHz。值得注意的是，在这两种情况下（即50%占据比），若设备运行于1Hz频率下将导致其运转不稳、出现抖动现象；而当达到1KHz频段时，则会出现频繁闪烁的情况（灯光闪烁异常），这显然无法满足调节速度与亮度的需求。因此，在此情况下（即保持相同的占据比值），单纯依靠固定频率无法实现有效的调速与调光功能。
单片机配置了一个基础时钟电路；其来源主要是通过晶振产生。每当触发一次脉冲时；其高低电平切换操作在每次脉冲触发时刻完成。例如，在希望实现约33% duty cycle的情况下；就必须确保系统运行有足够的准备时间；即必须要有至少100个机器周期才能达到此目的。其中约有约三十三个百分点时间段被设置为高电平状态；而剩余约六十七个百分点时间段处于低电平状态。若仅允许使用五十个机器周期；则无法达到同样的精度要求。所需的总时间越长；则完成每个PWM完整循环所需的时间也会相应延长；从而导致系统工作频率变得较低；并且这种关系表明了频率与占空比精度之间的反比例特性