PWM 的英文全称是 Pulse Width Modulation 的缩写，翻译成中文就是脉冲宽度调制，PWM是一种利用数字输出来对模拟电路进行控制的技术，它的实质就是使用数字信号达到一个模拟信号的效果。

　　这个该怎么来理解呢？今天我们就来简单了解一下。

　　首先从PWM字面的意思来说，前面我们已经说了，PWM就是脉冲宽度调制，其实现过程是通过改变脉冲宽度来实现不同的效果。

　　我们来看一个例子，下图是三组不同的脉冲信号。

　　从图中可以看出。这是一个周期是 10ms，即频率是 100Hz 的波形，但是在这个脉冲信号里每个周期内，高低电平脉冲宽度各不相同，这就是 PWM 的本质。

　　这里面牵涉到了一个概念：就是“占空比”。那么什么是占空比呢？通俗地讲，就是在一个脉冲周期内，高电平的时间占整个周期的比例。比如上面图中：第一个周期内波形的占空比是 40%，第二个周期内波形占空比是 60%，第三个周期内波形占空比是 80%。

　　脉宽调制的最后结果实际是改变周期内的电压值，例如，占空比为50%的脉冲，其实际输出的电压是原电压的一半。如下图所示。

　　pwm控制电机的原理：通过调制器给电机提供一个具有一定频率的脉冲宽度可调的脉冲电。脉冲宽度越大即占空比越大，提供给电机的平均电压越大，电机转速就高。反之脉冲宽度越小，则占空比越越小。提供给电机的平均电压越小，电机转速就低。PWM不管是高电平还是低电平时电机都是转动的，电机的转速取决于平均电压。

　　现在很多单片机都有PWM功能，一般情况下，单片机的PWM功能是通过定时器来实现的，在使用时，需要对定时器的寄存器进行PWM功能的设置。

　　具体应用需要参考相关单片机的数据手册。

　　控制电机的转速有两种方式：调电压和斩波。

　　先说说调电压的方式及缺点：

　　比如一个12V电机，在电压5~12V时可以实现不同的转速。但是我们并不这么用，因为我们发现在5V电压时，虽然转速低了，但电机没有力量。

　　因为电机的标定的工作电压就是12V，所以5V时内部也能产生磁场，但非常弱。

　　这就引出了斩波方式，也就是PWM方式

　　这种控制方式的工作电压恒定为12V,只不过控制了通过的时间（斩波）。

　　在微观世界里，由于斩波的存在，电机并不是连续工作，而是一会有能量（工作），一会没有能量（停止工作）。工作的时候是按额定工作电压送电的，所以不会输出无力。又由于PWM的工作频率高，我们肉眼是察觉不到的，但确实慢下来了。同理，LED灯的亮度调节和这一样。

　　这样就有效避免了转速低了没有动力的问题。

　　先说一下以下都是指的无刷直流电机，不是pwm调成正弦波的那种。

　　pwm波说白了就是为了取一个任意的平均电压，因为电机就要个直流量去控制，比如5V电平占空比50%相当于平均2.5V，，5V电平80%占空比就相当于4V。如果认为电机空载转速和给它的pwm波平均电压基本成线性关系，那么就可以通过调解占空比控制平均电压进而控制转速了。

　　再说单片机这块，通常要求的pwm波频率在千赫兹级别，否则电机运作不流畅，单片机内的定时器是最合适不过的选择，通用做法是定时器开启一个中断，中断里计数，比如定时器中断频率10kHz，每次中断计数加一，计数为0-4时管脚高电平，计数5-9管脚低电平，就得到一个1kHz 50%占空比的pwm波了。更常用的是单片机定时器带有pwm功能，以stm32为例，在其通用定时器内有一个比较器，当计数值大于预先设定的比较值时电平就会拉高，低于则拉低，只要对应定时器和通道开启后，不需要中断去手动干预，处理器开销几乎没有，例程可以直接找原子的傻瓜教程吧。还有一种是外置pwm电机驱动芯片，很大部分都是日本那边的产品，搞清楚单片机与芯片的通讯就行了。硬件上注意设计好驱动电路，单片机IO不一定直接驱动得了。

　　占空比是高电平在一个周期内所占的时间比率，但是在实际应用中是低电平，这么理解就是一天之中，比如今天你拿出12个小时刷头条两小时吃饭休息 十小时睡觉，。

　　然后明天上班10小时，休息一小时吃饭一小时剩下的时间拿来睡觉。。一天就是周期，在一天中做了什么就是占空比。

　　作用在惯性环节上，面积相等作用效果一样。因为PWM调制就是给原信号加上高频成分，单片机中只能输出0101不能输出模拟信号，所以运算出来的正弦经过调制输出。电机本身就是个大电感，相当于滤波了，给电机电枢的电压虽然是PWM，但是电流确是正弦波。

　　首先，直流电动机的转速和端电压成正比，这是直流电机调速的基本机制。其二，单片机输出PWM波，其平均值和占空比对应，这样就相当于单片机通过调节占空比改变输出电压。其三，单片机输出是弱信号，通过驱动电路比如场效应管H桥驱动直流电机。