【单片机程序设计】在单片机无集成PWM外设的情况下如何用单定时器配置多路PWM

刚开始玩单片机的朋友倘若使用的单片机没内置PWM外设，但是需要控制如：步进电机，舵机，直流电机都是通过利用delay函数粗糙地调控高低电平，有的些朋友可能想优化程序，不喜欢用delay函数，他就会用到定时器来配置PWM。一般会用一个定时器配置一路PWM，那如何才能高效率运用一个定时器配置多路PWM呢？本文就介绍鄙人以舵机控制为例，其他同理，如何用一个定时器配置多路PWM的一个小思路。

舵机如何工作：

舵机是工作在50hz的脉冲频率，通过控制占空比（0.5-2.5ms）范围来控制舵机转角，脉冲必须以50hz的频率刷新。
比如：一个舵机控制脉冲高电平持续时间0.5ms，低电平持续时间19.5ms，总共20ms（50hz），那么舵机角度为0°如图

控制思路：

1.我们了解了舵机的工作方法，那么我们就可以利用舵机周期性变化来控制PWM，每经过20ms统一对多路脉冲输出总线置低电平（或高电平），这里基本脉冲单位配置函数（定时器配置函数）：

void int_timer0() interrupt 1

2.用定时器配置多脉冲，那么我们可以利用定时器配置基本脉冲单位（一个tmp的时间），然后根据不同的脉冲宽度需要，再通过扫描判断的方式，达到想要的脉冲单位个数，就对此脉冲输出端口置高电平（或低电平）。

3.现在我们可以输出自己想要的脉冲了，那么怎么区分不同的输出端口呢？其实，我们只需要在置低电平之前，判断是哪路输出端需要配置低电平就ok了。我们用到舵机控制函数

voidServo(uint angle,uchar No)
输入No为pwm编号（1-8）。

程序实现：
定时器配置函数

void int_timer0() interrupt 1

{
       TH0 = (65536-19)/256;              //以10UM为基本脉冲控制单位
       TL0 = (65536-19)%256;
       tmp++;                          //基本脉冲累buff                             
}

舵机控制函数（可连续调用，需要不停刷新函数）
这个有点难理解，我们先看一下函数

void Servo(uint angle,ucharNo)  //型参为角度和舵机编号1-8

{
       code uchar k=0x01;
       pwm = k;
       pwm = _crol_ (k,(No-1));         //通过输入编号对pwm总线进行位操作
       if(tmp <=50+angle+1)             //50即0.5ms，后面加常数1用于后期角度调试
       {
              P1 |=pwm;                 //配置好的赋予pwm总线，若不满足角度要求，继续保持高电平，直到满足角度要求，设置低电平
       }     
       else if(tmp <=1980)                 //1980（20ms）为具体调试值，需要自己调试
       {
              P1 &=(~pwm);               //已经满足角度要求，设置某一输出引脚为低电平，保持其余引脚为高电平。
       }
       else if(tmp >1980)
       {
              tmp = 0;                                   //每20ms对基本脉冲单位累计buff清零，当清零后，各自引脚会依次满足置1的条件，看起来像是同时置高电平
       }
}

现在进行函数讲解：
假设初始状态为高电平，那么我们一直判断是否达到需要低电平的时间，在达到低电平时间点之前tmp<=50+angle;，我们将其置高电平
P1 |=pwm;
那么在20ms内的其他时间else if(tmp <=1980);就都是低电平了
P1 &=(~pwm);
如果累计超出20ms我们就把tmp清零。

有可能有的朋友会不理解，为什么这条函数可以多次使用，但是多组pwm在示波器上几乎是同时进行变化的？其实这要归功于’<=’这个符号，而不是’=’。每次调用函数，函数其实只是执行了一个有效操作，那就是把某端口置高电平或把某端口置低电平。如果函数voidServo(uint angle,uchar No)执行时间足够快那么就可以在精度满足下把20ms中都抽一点点时间来控制高低电平，就可以重复调用<200次了，也就是一个定时器可以发出<200路pwm。具体还是看晶振和单片机分频以及处理速度啦。怎么样？赶紧试试看吧