专题arduino pwm

Arduino 的 PWM（脉冲宽度调制） 是一种通过快速开关数字信号来模拟模拟电压的技术，常用于控制 LED 亮度、电机速度等。以下是关键点：

1. 支持 PWM 的引脚

• Arduino Uno/Nano：数字引脚旁标有 ~ 符号的引脚（如 3, 5, 6, 9, 10, 11）。
• 其他型号：如 Mega 2560 有更多 PWM 引脚，需查阅具体板卡文档。

2. 如何使用 PWM

• 使用 analogWrite(pin, value) 函数：
  • pin：PWM 引脚编号（如 9）。
  • value：占空比，范围 0（0%）到 255（100%）。
• 示例：

   analogWrite(9, 128); // 引脚9输出50%占空比（128/255 ≈ 50%）

3. PWM 原理

• 占空比（Duty Cycle）：高电平时间占整个周期的比例。
  • 例如，50% 占空比 = 一半时间高电平（如 5V），一半时间低电平（0V），等效平均电压为 2.5V。
• 默认频率：
  • Uno/Nano：多数引脚为 490Hz，引脚5和6为 980Hz。

4. 典型应用

• LED 调光：通过调整占空比改变亮度。
• 电机调速：调节占空比控制平均电压，从而改变转速。
• 音频信号：需调整频率到可听范围（20Hz~20kHz）。

5. 注意事项

• 分辨率：标准 Arduino 为 8 位（0-255），部分高端板卡（如 Due）支持更高分辨率。
• 频率调整：需修改定时器寄存器（进阶操作，可能影响其他函数如 delay()）。
• 驱动能力：大功率设备（如电机）需外接驱动电路（如 MOSFET 或电机驱动模块）。

示例代码：呼吸灯

int ledPin = 9; // PWM引脚

void setup() {
  pinMode(ledPin, OUTPUT);
}

void loop() {
  // 渐亮
  for (int i = 0; i <= 255; i++) {
    analogWrite(ledPin, i);
    delay(10);
  }
  // 渐暗
  for (int i = 255; i >= 0; i--) {
    analogWrite(ledPin, i);
    delay(10);
  }
}

通过理解 PWM 的基本原理和应用场景，你可以灵活控制各种设备，实现丰富的交互效果！