单片机是怎么通过pwm波来控制电机运转的，工作原理是什么？
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。
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。
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。
一、PWM的原理
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。
二、PWM控制电机的原理
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。
三、单片机PWM控制原理
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。
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。
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。
单片机驱动能力如何提高？最好是电路图。89c52芯片的？
单片机是弱电控制中心
单片机只是一个控制中心，IO的驱动能力是很弱的，只能用于信号处理或者信号控制，最多是驱动一个LED作为指示灯。驱动负载需要加入三极管、场效应管、继电器、可控硅等器件。
三极管驱动
如果要驱动LED或者功率不大的直流电机，可以直接用三极管，NPN或者PNP的三极管都可以。控制三极管工作在饱和导通区和截止区就可以实现负载的开和关了。需要设置合适的基极限流电阻，让三极管可以进入饱和导通区。三极管饱和导通时，Vce<=Vbe，BE和BC之间的PN结都是正偏。
MOS管驱动
MOS管和三极管的驱动有相似的地方，三极管是电流型的驱动元件，MOS管是电压型的驱动元件。控制电压>Vgs才可以让MOS管导通，MOS导通后内阻很小，适合驱动功率相对较大的直流负载。
如果单片机IO的驱动电压不足以控制MOS管导通，可以加入三极管协助。
继电器驱动
继电器可以用于控制交流或者直流的负载，继电器的线圈工作本身也需要较大电流，所以需要加入三极管协助，不能直接用单片机IO驱动。驱动继电器时，需要加入续流二极管，避免线圈断电时产生的反向电动势击穿三极管。
双向可控硅驱动
双向可控硅可以用于驱动交流负载，比如发热管、交流电机，通过控制双向可控硅的导通角，还可以实现功率控制。继电器是靠触点断开、闭合实现控制的，开关速度不能太高，双向可控硅是电子式的导通和关断，可以实现交流电压斩波控制。
当然双向可控硅的控制，需要三极管或者光耦的协助。
欢迎关注@电子产品设计方案，一起享受分享与学习的乐趣！关注我，成为朋友，一起交流一起学习
记得点赞和评论哦！非常感谢！
