如何测量PWM信号的周期和占空比？

只看该作者 · 2024-9-13 20:06

如果单片机有输入捕获功能，可以配置一个定时器/计数器来捕获PWM信号的边沿。

只看该作者 · 2024-9-13 20:13

逻辑分析仪的探针连接到微控制器的输出、pwm和信号引脚

只看该作者 · 2024-9-14 20:10

配置定时器：将单片机的定时器配置为适当的模式（如向上计数模式），并设置定时器的预分频器和自动重装载值。
启动测量：当检测到PWM信号的上升沿或下降沿时，启动定时器开始计数。
记录时间：在PWM信号的另一个边缘（下降沿或上升沿）到来时，停止定时器并记录下定时器的计数值。这个计数值代表了PWM信号的一个电平（高或低）的时间长度。
重复测量：对于另一个电平，重复上述步骤。
计算周期和占空比：根据记录下的两个时间长度，可以计算出PWM信号的周期（两个时间长度之和）和占空比（高电平时间长度除以周期）。
2. 输入捕获法

2万 · 2024-9-14 22:01

初始化定时器，配置为外部脉冲计数模式，并在中断服务程序中根据计数值计算PWM信号的频率和占空比。

只看该作者 · 2024-9-15 08:53

测量单片机PWM信号的周期和占空比是嵌入式系统开发中的一项重要技能，这在调试、性能评估和功能验证时尤其重要

只看该作者 · 2024-9-15 21:21

为了防止因PWM占空比极端情况（如0%或100%）导致的程序死锁，应在中断服务程序中加入超时退出机制。例如，如果在定时器溢出之前没有检测到下降沿或上升沿，应根据当前的端口电平状态判断占空比为0%或100%。

只看该作者 · 2024-9-16 09:11

在进行实际测量时，应注意电平匹配、噪声干扰以及测量环境的稳定性

只看该作者 · 2024-9-16 18:25

将单片机的某个引脚配置为输入捕获模式，并设置输入捕获的触发条件（上升沿、下降沿或双边沿）。
启动捕获：当PWM信号的边缘触发输入捕获时，单片机会记录下当前定时器的计数值到捕获寄存器中。
记录时间戳：在每次捕获到边缘时，记录下对应的时间戳（即定时器的计数值）。
计算周期和占空比：通过比较相邻两个边缘的时间戳，可以计算出PWM信号的周期和占空比。

只看该作者 · 2024-9-16 21:57

通过配置单片机的定时器为输入捕获模式，可以直接测量PWM信号的周期和占空比。以STM32为例，可以配置TIMx的两个通道（IC1和IC2）来实现这一功能。当PWM信号的第一个上升沿到来时，定时器的计数器被复位；当下降沿到来时，IC2会发生捕获事件，记录此时的计数值（记为IC2_DATA2）；当第二个上升沿到来时，IC1发生捕获事件，记录此时的计数值（记为IC1_DATA1）。由此，可以通过计算得出PWM的频率和占空比。