51单片机PWM控制电机

    小时候玩的四驱车，给直流马达接通电源就嗤嗤的跑出去了。电机种类众多，就属控制直流电机最简单，只要对调正负极就能改变电机的转向。另外，直流电机负载能力强，适合做越野车的驱动电机。为了做可调速的越野车，就有了这篇文章。

    电源电压输出是固定的，电机的转速也因此是固定的，为了调节电机的转速，就得改变电源电压的输出(为嘛要改变电机转速?举个简单的列子，双电机驱动小车-一边一个电机-如何实现转向？让两边轮胎上的速度不同即可)。how？用PWM调制的方法，把恒定的直流电源电压调制成频率一定宽度可变的脉冲电压序列，从而可以改变平均输出电压的大小，以调节电机的转速。电源电压在此处就是51MCU的引脚输出，4.5-5V，只要在引脚上产生频率可调的波形即可。假设在一个周期内，就10ms吧，前5ms引脚输出高电平，后5ms引脚输出低电平，周而复始，引脚上输出50%占空比的稳定方波；再改改，前2ms输出高电平，后8ms输出低电平，引脚上输出20%占空比的稳定方波。

    MCU产生周期性事件很简单，用定时器定时产生中断即可。一般差不多一下形式：

void Isr01() interrupt 1
{
    static unsigned int cnt;
    cnt++;
    if(cnt==40)
    {
        cnt=0;
    }
}      

假设每250us产生一次中断，以上中断函数统计40次中断，即10ms。

为了完成"可改变占空比的方波"这个命题，来试试给这个函数增加一些统计事件，在一个统计事件中做一些事，另一个统计事件中做其他的事。

unsigned int condition=20;
void Isr01() interrupt 1
{
    static unsigned int cnt;
    cnt++;
    //一个周期
    if(cnt==40)
    {
        cnt=0;
    }
    //事件1
    if(cnt<condition)
    {
    //do sth
    }
    //事件2
    else
    {
    //do other thing
    }
}      

condition就是新增加的统计事件，前半个周期为一个事件，后半个周期为另一个事件。这里，当cnt小于5ms，输出高电平，当cnt大于输出低电平，合在一起生成一个50%占空比的方波。

unsigned int condition=20;
void Isr01() interrupt 1
{
    static unsigned int cnt;
    cnt++;
    //一个周期
    if(cnt==40)
    {
        cnt=0;
    }
    if(cnt<condition)
    {
    //前半个周期do sth
    pin=0x00;
    }
    else
    {
    //后半个周期do other thing
    pin=0x01;
    }
}      

为了改变占空比，只要在ISR外修改condition即可，贴出最终的代码:

#include <REG52.H>   
#include <INTRINS.H>  
  
sbit P2_0 = P2^0;  
sbit P2_1 = P2^1;
#define MakeByte(target, Hi,Lo) \  
do{ \  
    target |= (((Hi)<<4)|(Lo)); \   
}while(0); \  
  
#define SetTH(n,val) \  
do{ \  
    TH##n = val; \  
}while(0); \  
  
#define SetTL(n,val)  \  
do{ \  
    TL##n = val; \  
}while(0); \  
  
#define EnableET(n) \  
do{ \  
    ET##n = 0x01; \  
    IE |= 0x80; \  
}while(0); \ 

enum KEYSTAT
{
    KEYDOWN=0,KEYUP,
};

unsigned char iterator = 0x00;

void DelayMs(unsigned int ms)
{
    int i=0,j=0;
    for(;i<ms;i++)
    {
        for(j=0;j<1000;j++)
        {
            _nop_();
        }
    }
}

void OnKeyDown()
{ 
    if(iterator == 0x28)
        iterator = 0x00;
    else
        iterator += 0x04;
}

OnKeyUp()
{}

int main()
{
    unsigned char curKeyStat = KEYUP;
    unsigned char preKeyStat = KEYUP;

    SetTH(0,0x06);
    SetTL(0,0x06);
    MakeByte(TMOD,0x02,0x02);
    EnableET(0);
    TR0 = 0x01;

    while(1)
    {
        while(1)
        {
            curKeyStat = P2_1;
            switch(curKeyStat)
            {
            case KEYDOWN:
                if(curKeyStat == preKeyStat)
                {
                    //确实按下键
                    OnKeyDown();
                }
                else
                {
                    //两次按键不同 状态待定
                }
                preKeyStat = curKeyStat;
                break;
            case KEYUP:
                if(curKeyStat == preKeyStat)
                {
                    //确实松开键
                    OnKeyUp();
                }
                else
                {
                    //两次按键不同 状态待定
                }
                preKeyStat = curKeyStat;
                break;
            }
            DelayMs(200);   
        }
    }

    return 0;
}

void IsrT0() interrupt 1
{
    static unsigned int enterIsr = 0;
    TR0 = 0x00;
    //每250us进入isr
    enterIsr++;
    //10ms一个周期
    if(enterIsr == 0x28)
    {
        enterIsr = 0x00;
        P2_0 = 0x0; 
    }
    if(enterIsr<=iterator)
    {
        P2_0 = 0x00;
    }
    else
    {
        P2_0 = 0x01;
    }
    TR0 = 0x01; 
}      

在主函数中，通过判断按下键来改变condition。

结尾部分，贴上仿真图和仿真结果：

1)占空比100%:

2)差不多55%占空比：