基于单片机PWM控制技术的实现与设计研究

张 丽

（新疆昌吉职业技术学院，新疆 昌吉 831100）

PWM技术是提升单片机整体运行质量的关键技术，其在实践中的应用具有重要的意义，是控制操作的质量决定因素，对于单片机整体的稳定运行有着至关重要的影响。根据控制技术的具体操作和运算，能提出智能控制的显著优势，并且根据具体载波情况，对单片机系统运行形式有一定的了解，能够为具体操作增加单片机的可操控质量，全面提升工作的质量和水平。在单片机技术操作中，确保稳定性是非常重要的，这就需要提升控制技术水平。

1 基于单片机PWM控制系统的主要构成与设计功能模块

1.1 PWM单片机控制系统的作业原理及主要构成

PWM技术能直接与单片机单线连接，通过单总线实现数据的传递，接口十分简单，仅需一个I/O端口接口即可获取温度载波的波长和波形，从而读取温度，并进行恒温控制。在这个操作的过程中，基于PWM技术的单片机系统主要是以芯片为核心，配备有温度传感器SD590设备，单片机芯片型号是Atmega16L，同时与计算机和LCD液晶显示器TC1602A连接，安装了直流电机及报警预报系统（见图1）。

图1 系统硬件总体结构

由图1可知，系统作业的主要原理是通过温度传感器AD590检测系统运行的环境温度，根据温度高度调节直流电动机的转速。如设定系统运行环境温度为≥45 ℃时，此时直流电动机会在驱动下快速运转，且转速随着温度的升高而越来越快，两者之间呈一定的正比例关系。但是，当温度≤75 ℃时，此时直流电动转机处于全速运动的状态，转速达到峰值；当温度≤10 ℃时，此时的直流电机处于反转情况。当温度＜45 ℃时，直流电动机逐渐停止工作。

1.2 设计功能模块

上述分析可知系统中的核心是单片机，该单片机始属于一种微控制器，工作的时间基准由时钟电路提供，含有两种不同的引脚模式，共同构成了单片机的时钟电路，其中电容器主要是进行读取数值，这是系统的主要控制功能模块（见图2）。而温度传感器这个功能模块主要是传感器构成，进行测温，且数据测温的精准度高，连接方便，仅需要一个端口即可实现数据的传输和分析。而单片机中的时钟芯片也是一个独立的功能模块，这部分主要是对直流电路运行情况下的具体时间进行可读写的记。PWM技术控制模块主要是实现输出，采用定时器配合软件进行输出。在芯片驱动下，电机进行转向，通过不同的引脚对其进行控制。

图2 程序中核心控制流程

2 PWM技术在单片机中的具体应用与实现

2.1 技术应用

单片机技术操作系统中，单片机的运行得到有效完善，是系统控制的核心目标。PWM控制技术则能满足单片机系统运行的需求，并确保系统功能模块的相互实现。在PWM技术运行的过程中，其工作的主要原理是以固定的运行模式，发挥其稳定的基础特征，根据脉冲的状态，实验脉冲的中心线，使得当前的PWM技术能利用波形，对有效控制进行准确的判断。可以利用计算机函数计算方法，结合显示器中的脉冲波形情况，对谐波成分进行有效控制（见表1）。最终利用PWM技术能得到最终的脉冲和温度调控的平均值，从而做出准确的系统调试和判断。按照系统呈现出来的具体波形特点，实现对PWM技术过程的研究，便于当前波形能有更好适应既有的函数运行法则，从而在规定的时间内，利用PWM技术实现方案的优化和改进，以便现有的波形图利用固定的周期，实施相同范围内的平均优化分配，以更加稳定的促进系统运行。

表1 不同占空比的PWM脉冲测试波形仿真测试结果

由表1数据，我们在坐标数据库中，能最终绘制出波形折线图，并且得出最终的调控坐标数据。

2.2 PWM技术实现途径

PWM技术提升单片机整体稳定性和质量的关键，主要是通过以下几个方面实现。

2.2.1 载波周期

根据载波周期的运行需求，PWM技术对载波进行周期的理想环境设计，结合现有的载波周期情况，按照PWM技术控制需求，进行危微机生成技术设计。在PWM控制模块中，对明确的控制技术区间进行分析，然后通过固定频率计算，最终得到载波的长期和周期。或者根据载波频率及变化规律，对已经发生变化的操作进行设计，将超出最大变化范围值的载波周期调控到范围区间，从而优化控制方案，保证方案的可调节性及可行性。

2.2.2 主程序

PWM技术控制实施的过程中，首先是对逆变器进行合理设计，根据系统运行的实际情况，设计丁的桥臂驱动信号，然后对逆变器装置进行调控，实现功能的互补，以便当前逆变器装置按照桥臂运转情况顺利运行，减少故障问题。根据当前驱动的可操控空间，对驱动信号使用过程中的区间进行分析，利用既有的驱动信号对区间运行方位进行判断，然后根据信号输出习惯，实现不同线路的管理，让单片机在操作中，能根据短路机制要求，顺利运行，结合现有的程序，对单片机运行的方案进行分析。

2.2.3 定时器

单片机运行中，利用PWM技术加强对开关器频率的控制。在规范操作中，进行开关装置性能的提高，以便当前开关装置能很大程度上适应系统运转的基本要求。此外，还应该根据系统的需求，进行质量实施研究，结合载波的实现损耗性能的情况，当频率发生变化时，对最低频率下的系统损耗进行试验，不断优化载波的频率，在固定时间段内的电流脉冲，能达到固定区间的范围，从而保证系统运行的稳定性，满足实际需求。

3 结语

综上所述，单片机PWM技术作为现代智能可控制的新型技术，它在单片机系统中的应用，主要是能获取实时脉冲，并且根据脉冲的实际状况，对脉冲中心线实施研究。通过上述分析可知，当前的PWM技术的平均值判断非常精准，根据具体波形情况，利用计算的函数计算，最终得到试验的精准数据。在运行过程中，PWM技术的应用可以有效实现对温度的恒温控制，从而保证固定的波形长度和形状，对其实际生产对象的标准规范值进行调试，对既定空间内的坐标进行划定，从而保证结构区域内的状况稳定。