基于單片機PWM控制技術的實現與設計研究

張 麗

（新疆昌吉職業技術學院，新疆 昌吉 831100）

PWM技術是提升單片機整體運行質量的關鍵技術，其在實踐中的應用具有重要的意義，是控制操作的質量決定因素，對于單片機整體的穩定運行有著至關重要的影響。根據控制技術的具體操作和運算，能提出智能控制的顯著優勢，并且根據具體載波情況，對單片機系統運行形式有一定的了解，能夠為具體操作增加單片機的可操控質量，全面提升工作的質量和水平。在單片機技術操作中，確保穩定性是非常重要的，這就需要提升控制技術水平。

1 基于單片機PWM控制系統的主要構成與設計功能模塊

1.1 PWM單片機控制系統的作業原理及主要構成

PWM技術能直接與單片機單線連接，通過單總線實現數據的傳遞，接口十分簡單，僅需一個I/O端口接口即可獲取溫度載波的波長和波形，從而讀取溫度，并進行恒溫控制。在這個操作的過程中，基于PWM技術的單片機系統主要是以芯片為核心，配備有溫度傳感器SD590設備，單片機芯片型號是Atmega16L，同時與計算機和LCD液晶顯示器TC1602A連接，安裝了直流電機及報警預報系統（見圖1）。

圖1 系統硬件總體結構

由圖1可知，系統作業的主要原理是通過溫度傳感器AD590檢測系統運行的環境溫度，根據溫度高度調節直流電動機的轉速。如設定系統運行環境溫度為≥45 ℃時，此時直流電動機會在驅動下快速運轉，且轉速隨著溫度的升高而越來越快，兩者之間呈一定的正比例關系。但是，當溫度≤75 ℃時，此時直流電動轉機處于全速運動的狀態，轉速達到峰值；當溫度≤10 ℃時，此時的直流電機處于反轉情況。當溫度＜45 ℃時，直流電動機逐漸停止工作。

1.2 設計功能模塊

上述分析可知系統中的核心是單片機，該單片機始屬于一種微控制器，工作的時間基準由時鐘電路提供，含有兩種不同的引腳模式，共同構成了單片機的時鐘電路，其中電容器主要是進行讀取數值，這是系統的主要控制功能模塊（見圖2）。而溫度傳感器這個功能模塊主要是傳感器構成，進行測溫，且數據測溫的精準度高，連接方便，僅需要一個端口即可實現數據的傳輸和分析。而單片機中的時鐘芯片也是一個獨立的功能模塊，這部分主要是對直流電路運行情況下的具體時間進行可讀寫的記。PWM技術控制模塊主要是實現輸出，采用定時器配合軟件進行輸出。在芯片驅動下，電機進行轉向，通過不同的引腳對其進行控制。

圖2 程序中核心控制流程

2 PWM技術在單片機中的具體應用與實現

2.1 技術應用

單片機技術操作系統中，單片機的運行得到有效完善，是系統控制的核心目標。PWM控制技術則能滿足單片機系統運行的需求，并確保系統功能模塊的相互實現。在PWM技術運行的過程中，其工作的主要原理是以固定的運行模式，發揮其穩定的基礎特征，根據脈沖的狀態，實驗脈沖的中心線，使得當前的PWM技術能利用波形，對有效控制進行準確的判斷。可以利用計算機函數計算方法，結合顯示器中的脈沖波形情況，對諧波成分進行有效控制（見表1）。最終利用PWM技術能得到最終的脈沖和溫度調控的平均值，從而做出準確的系統調試和判斷。按照系統呈現出來的具體波形特點，實現對PWM技術過程的研究，便于當前波形能有更好適應既有的函數運行法則，從而在規定的時間內，利用PWM技術實現方案的優化和改進，以便現有的波形圖利用固定的周期，實施相同范圍內的平均優化分配，以更加穩定的促進系統運行。

表1 不同占空比的PWM脈沖測試波形仿真測試結果

由表1數據，我們在坐標數據庫中，能最終繪制出波形折線圖，并且得出最終的調控坐標數據。

2.2 PWM技術實現途徑

PWM技術提升單片機整體穩定性和質量的關鍵，主要是通過以下幾個方面實現。

2.2.1 載波周期

根據載波周期的運行需求，PWM技術對載波進行周期的理想環境設計，結合現有的載波周期情況，按照PWM技術控制需求，進行危微機生成技術設計。在PWM控制模塊中，對明確的控制技術區間進行分析，然后通過固定頻率計算，最終得到載波的長期和周期。或者根據載波頻率及變化規律，對已經發生變化的操作進行設計，將超出最大變化范圍值的載波周期調控到范圍區間，從而優化控制方案，保證方案的可調節性及可行性。

2.2.2 主程序

PWM技術控制實施的過程中，首先是對逆變器進行合理設計，根據系統運行的實際情況，設計丁的橋臂驅動信號，然后對逆變器裝置進行調控，實現功能的互補，以便當前逆變器裝置按照橋臂運轉情況順利運行，減少故障問題。根據當前驅動的可操控空間，對驅動信號使用過程中的區間進行分析，利用既有的驅動信號對區間運行方位進行判斷，然后根據信號輸出習慣，實現不同線路的管理，讓單片機在操作中，能根據短路機制要求，順利運行，結合現有的程序，對單片機運行的方案進行分析。

2.2.3 定時器

單片機運行中，利用PWM技術加強對開關器頻率的控制。在規范操作中，進行開關裝置性能的提高，以便當前開關裝置能很大程度上適應系統運轉的基本要求。此外，還應該根據系統的需求，進行質量實施研究，結合載波的實現損耗性能的情況，當頻率發生變化時，對最低頻率下的系統損耗進行試驗，不斷優化載波的頻率，在固定時間段內的電流脈沖，能達到固定區間的范圍，從而保證系統運行的穩定性，滿足實際需求。

3 結語

綜上所述，單片機PWM技術作為現代智能可控制的新型技術，它在單片機系統中的應用，主要是能獲取實時脈沖，并且根據脈沖的實際狀況，對脈沖中心線實施研究。通過上述分析可知，當前的PWM技術的平均值判斷非常精準，根據具體波形情況，利用計算的函數計算，最終得到試驗的精準數據。在運行過程中，PWM技術的應用可以有效實現對溫度的恒溫控制，從而保證固定的波形長度和形狀，對其實際生產對象的標準規范值進行調試，對既定空間內的坐標進行劃定，從而保證結構區域內的狀況穩定。