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占空比概念
占空比是指在一个脉冲信号的持续时间内，高电平所占的比例。
例如，如果一个脉冲信号的持续时间为1秒，高电平的持续时间为0.5秒，那么占空比就是50%。
占空比是数字电路和模拟电路中常用的一个概念，它可以用来描述信号的特性，如脉冲宽度、周期等。
在数字电路中，占空比通常用来表示二进制数的高电平所占的比例。
在模拟电路中，占空比则用来描述信号的波形形状，如方波、正弦波等。
在某些领域，如电子、通信等，占空比是一个非常重要的参数。
例如，在电机控制中，占空比可以用来控制电机的转速和转矩；在音频处理中，占空比可以用来调节音频信号的幅度和频率等。
因此，掌握占空比的概念和应用，对于深入理解相关领域的技术原理和应用具有重要意义。
信号中的占空比占空比是信号处理中的一个重要概念，用来描述信号中的高电平时间与总周期的比值。
在电子工程中，占空比经常被用来控制电路的工作状态，影响着电路的性能和稳定性。
我们来了解一下什么是占空比。
占空比是指信号中高电平的持续时间与总周期的比值。
以一个周期为例，如果高电平持续的时间占据了总周期的一半，那么占空比就是50%。
如果高电平持续的时间更长，占据了总周期的大部分，那么占空比就会更高。
占空比在很多电子设备中被广泛应用。
以LED灯为例，通过改变占空比可以控制灯的亮度。
当占空比较低时，灯会变暗；而当占空比较高时，灯会变亮。
这是因为占空比的改变会影响信号中高电平的时间，从而控制了LED灯的亮度。
除了控制亮度外，占空比还可以用来控制电机的转速。
当占空比较低时，电机的转速会减慢；而当占空比较高时，电机的转速会加快。
这是因为占空比的改变会影响信号中高电平的时间，从而控制了电机的工作状态。
占空比的改变还可以影响音频信号的音量。
以扬声器为例，当占空比较低时，音量会变小；而当占空比较高时，音量会变大。
这是因为占空比的改变会影响信号中高电平的时间，从而控制了声音的大小。
占空比在信号处理中起着重要的作用。
通过改变占空比，我们可以控制电路的工作状态，影响设备的性能和稳定性。
因此，在电子工程中，我们需要充分理解占空比的概念，并灵活运用到实际的工程中。
希望通过这篇文章的介绍，读者能够更加了解占空比及其在电子工程中的应用。
占空比的变化可以用来控制亮度、转速和音量等，为我们的生活带来了便利和舒适。
让我们一起探索占空比的奥秘，创造更多的电子工程应用吧！。
技术论坛Technical Talk68·October-CHINA 栏目编辑：姜曼 *****************朱军(本刊专家委员会委员)从事汽车维修工作30余年，现任北京理工大学车辆交通工程学院兼职教授、山东德州汽车摩托车学院名誉院长、北京市汽车维修职业学校名誉校长。
王锦俞(本刊专家委员会委员)40年汽车教师生涯，与汽车构造、维修保养技能、技术始终相联。
现任上海宇龙软件公司技术顾问，从事汽车维修仿真教学软件的开发。
兼任江西汽车维修技师、工程师俱乐部主任。
占空比信号和脉宽信号都是数字信号，数字信号实际上是从传感器传出或从控制器(ECU)发出的脉冲电压信号。
一、数字信号1.定义和波形数字信号的信号幅度参数取值是离散突变的，幅值通常表现为高电平和低电平两个信号；模拟信号的信号幅度参数在给定范围内表现为连续的信号。
这些定义解释起来较为抽象，但若用波形表示则形象又简单。
由图1、图2可见，数字信号的波形是方波，而模拟信号波形不是方波。
这些波形用示波器及有波形转换功能的故障诊断仪能方便地显示出来。
由于数字信号的优点远多于模拟信号，所以目前在汽车控制系统信号中大多都采用了数字信号，本文将重点阐述在汽车上数字信号的运用和检测上的原理。
谈汽车上常用的占空比信号和脉宽信号文/上海 王锦俞 北京 朱军2.数字信号的用途数字信号的主要用途有：①用在串行数据通信中(如CAN-BUS)；②作为来自传感器的采样信号送至控制器；③作为来自控制器的信号触发功率三极管驱动执行器。
3.数字信号波形中的常用术语(1)脉宽(W)：脉冲宽度的简称，脉冲宽度就是高电平持续的时间，图3波形的脉宽是2ms。
(2)占空比(P)：高电平脉宽与信号周期的比值叫做占空比，图3波形的占空比为25%。
(3)空占比：低电平脉宽与信号周期的比值叫做空占比，图3波形的空占比为75%。
(4)幅值：高电平与低电平之差叫做幅值，图3波形的幅值是12V。
PWM 占空比定义：先了解什么叫PWM ，PWM 就是Pulse-Width Modulation ( 脉冲宽度调制)，这里面的脉冲宽度即在一个周期内输出高电平的时间，假如说周期T=64US ，脉冲宽度D=32us, 则占空比=D/T=32/64=50% ，脉冲宽度调整就是占空比的调整应用：1.用于低频传输,如产生一个频率为125khz 的占空比为50% 的载波, 传输无线数据。
2.用于电源逆变,即由直流电变交流电。
什么是PWM随着电子技术的发展，出现了多种PWM 技术，其中包括：相电压控制PWM 、脉宽PWM 法、随机PWM 、SPWM 法、线电压控制PWM 等，PWM 码是一种脉宽调制码，它的组成为9MS 高电平和4MS 低电平引导脉冲，16 位系统识别码，8 位数据正码和8 位数据反码。
脉宽调制(PWM) 是利用微处理器的数字输出来对模拟电路进行控制的一种非常有效的技术，广泛应用在从测信号的值可以连续变化，其时间和幅度的分辨率都没有限制。
量、通信到功率控制与变换的许多领域中。
模拟电路模拟9V 电池就是一种模拟器件，因为它的输出电压并不精确地等于9V ，而是随时间发生变化，并可取任何实数值。
与此类似，从电池吸收的电流也不限定在一组可能的取值范围之内。
模拟信号与数字信号的区别在于后者的取值通常只能属于预先确定的可能取值集合之内，例如在{0V, 5V} 这一集合中取值。
模拟电压和电流可直接用来进行控制，如对汽车收音机的音量进行控制。
在简单的模拟收音机中，音量旋钮被连接到一个可变电阻。
拧动旋钮时，电阻值变大或变小；流经这个电阻的电流也随之增加或减少，从而改变了驱动扬声器的电流值，使音量相应变大或变小。
与收音机一样，模拟电路的输出与输入成线性比例。
尽管模拟控制看起来可能直观而简单，但它并不总是非常经济或可行的。
其中就是，模拟电路容易随时间漂移，因而难以调节。
能够解决这个问题的精密模拟电路可能非常庞大、笨重(如老式的家庭立体声设备) 和昂贵。
pwm调节占空比的基本原理
PWM调节占空比的基本原理PWM（脉宽调制）是一种常用的电子调节技术，通过调节信号的占空比来控制电路的输出。
它在许多领域中得到广泛应用，如电机控制、电源管理和光照调节等。
PWM调节占空比的基本原理是利用一个周期性的信号，即PWM信号，来控制电路的通
断时间。
这个信号由一个固定频率的方波和一个可变占空比的调制信号组成。
占空比是指方波中高电平的时间与一个周期的比例。
通过改变调制信号的占空比，可以改变电路的平均输出电平。
当调制信号的占空比较小时，电路的平均输出电平也较低；而当调制信号的占空比较大时，电路的平均输出电平也较高。
利用PWM调节占空比的优势在于其高效性和精确性。
由于PWM信号的周期性，电路可
以以较高的频率进行开关，从而减少能量损耗。
通过精确地调节占空比，可以实现更精细的电路控制。
在电机控制中，PWM调节占空比可以用来控制电机的转速和扭矩。
通过改变占空比，可
以改变电机的平均电压，从而控制电机的输出功率。
在电源管理中，PWM调节占空比可
以用来控制电源输出的电压和电流，以满足不同设备的需求。
在光照调节中，PWM调节
占空比可以用来控制LED灯的亮度，通过改变占空比，可以精确地调节LED的发光强度。
PWM调节占空比是一种高效而精确的电子调节技术。
通过调节信号的占空比，可以实现
对电路输出的精细控制，广泛应用于电机控制、电源管理和光照调节等领域。
脉冲宽度调制（PWM）是英文“Pulse Width Modulation”的缩写，简称脉宽调制。
它是利用微处理器的数字输出来对模拟电路进行控制的一种非常有效的技术，广泛应用于测量，通信，功率控制与变换等许多领域。
一种模拟控制方式，根据相应载荷的变化来调制晶体管栅极或基极的偏置，来实现开关稳压电源输出晶体管或晶体管导通时间的改变，这种方式能使电源的输出电压在工作条件变化时保持恒定。
脉冲宽度调制（PWM）是一种对模拟信号电平进行数字编码的方法。
通过高分辨率计数器的使用，方波的占空比被调制用来对一个具体模拟信号的电平进行编码。
PWM信号仍然是数字的，因为在给定的任何时刻，满幅值的直流供电要么完全有(ON)，要么完全无(OFF)。
电压或电流源是以一种通(ON)或断(OFF)的重复脉冲序列被加到模拟负载上去的。
通的时候即是直流供电被加到负载上的时候，断的时候即是供电被断开的时候。
只要带宽足够，任何模拟值都可以使用PWM进行编码。
多数负载(无论是电感性负载还是电容性负载)需要的调制频率高于10Hz，通常调制频率为1kHz到200kHz 之间。
许多微控制器内部都包含有PWM控制器。
例如，Microchip公司的PIC16C67内含两个PWM控制器，每一个都可以选择接通时间和周期。
占空比是接通时间与周期之比；调制频率为周期的倒数。
执行PWM操作之前，这种微处理器要求在软件中完成以下工作：* 设置提供调制方波的片上定时器/计数器的周期* 在PWM控制寄存器中设置接通时间* 设置PWM输出的方向，这个输出是一个通用I/O管脚* 启动定时器* 使能PWM控制器PWM的一个优点是从处理器到被控系统信号都是数字形式的，无需进行数模转换。
让信号保持为数字形式可将噪声影响降到最小。
噪声只有在强到足以将逻辑1改变为逻辑0或将逻辑0改变为逻辑1时，也才能对数字信号产生影响。
对噪声抵抗能力的增强是PWM相对于模拟控制的另外一个优点，而且这也是在某些时候将PWM用于通信的主要原因。
说明PWM波信号占空比变化对滤波器输出的影响
PWM 脉宽调制是通过改变脉冲信号的波形来控制模拟量的方法。
PWM可以用来控制灯光亮度，电机速度，电源电压等等。
PWM 信号是一种脉冲信号，具有下面几个特点：
PWM 频率
PWM信号的周期是不变的，而高电平的宽度是变化的。
PWM 占空比
PWM 的占空比=100%*（高电平时间）/（脉冲周期）。
PWM 的占空比决定了输出信号的电压平均值，占空比高，输出的平均值就高。
使用一个RC滤波器电路就可以方便地将PWM 信号转换成平均值的电信号。
所以PWM是另一种形式的模拟量输出方式。
Mbed OS PWMOut 类
Mbed 提供了PWMOut 类，它内部是使用STM32 中的TIM 产生PWM 信号的。
所以并不是所有GPIO脚都可以输出PWM信号的。
具体的选择方式要查找modular-2 IO引脚定义表。
例子主板LED灯渐变
modular-2主板上的双色灯控制线PC_6和PC_7 支持PWM 输出，所以可以实现颜色的渐变。
PWM 的频率为100Hz（周期为
10ms），改变的速度为50HZ，每次该变量为1%。
什么是PWM脉冲宽度调制(PWM)，是英文“Pulse Width Modulation”的缩写，简称脉宽调制，是利用微处理器的数字输出来对模拟电路进行控制的一种非常有效的技术，广泛应用在从测量、通信到功率控制与变换的许多领域中。
pwm的频率：是指1秒钟内信号从高电平到低电平再回到高电平的次数(一个周期)；也就是说一秒钟PWM有多少个周期单位：Hz表示方式： 50Hz 100Hzpwm的周期：T=1/f周期=1/频率50Hz = 20ms一个周期如果频率为50Hz ，也就是说一个周期是20ms 那么一秒钟就有 50次PWM周期占空比：是一个脉冲周期内，高电平的时间与整个周期时间的比例单位：%(0%-100%)表示方式：20%周期：一个脉冲信号的时间1s内测周期次数等于频率脉宽时间：高电平时间上图中脉宽时间占总周期时间的比例，就是占空比。
比方说周期的时间是10ms，脉宽时间是8ms 那么低电平时间就是2ms 总的占空比 8/8+2= 80%。
这就是占空比为80%的脉冲信号。
而我们知道PWM就是脉冲宽度调制通过调节占空比，就可以调节脉冲宽度(脉宽时间) 而频率就是单位时间内脉冲信号的次数，频率越大。
以20Hz 占空比为80% 举例就是1秒钟之内输出了20次脉冲信号每次的高电平时间为40ms我们换更详细点的图上图中，周期为TT1为高电平时间T2 为低电平时间假设周期T为 1s 那么频率就是 1Hz 那么高电平时间0.5s ，低电平时间0.5s 总的占空比就是 0.5 /1 =50%PWM原理以单片机为例，我们知道，单片机的IO口输出的是数字信号，IO口只能输出高电平和低电平。
假设高电平为5V 低电平则为0V 那么我们要输出不同的模拟电压，就要用到PWM，通过改变IO口输出的方波的占空比从而获得使用数字信号模拟成的模拟电压信号。
我们知道，电压是以一种连接1或断开0的重复脉冲序列被夹到模拟负载上去的（例如LED灯，直流电机等），连接即是直流供电输出，断开即是直流供电断开。
pwm脉宽调速原理
脉宽调制（PWM）是一种常用的电机调速技术，它通过改变脉冲信号的宽度来控制电机的速度。
其基本原理如下：
1. PWM 信号的产生：PWM 信号是一个矩形波，其宽度可以通过调整占空比来改变。
占空比是指脉冲信号的高电平时间与周期的比值。
例如，一个 PWM 信号的周期为 10 毫秒，高电平时间为 5 毫秒，则占空比为 0.5。
2. 电机的速度控制：PWM 信号可以用来控制电机的速度。
当 PWM 信号的占空比增大时，电机的平均电压也会增加，从而导致电机的转速增加。
反之，当占空比减小时，电机的平均电压降低，从而导致电机的转速降低。
3. PWM 调速的实现：为了实现 PWM 调速，需要使用一个 PWM 控制器。
PWM 控制器可以接收一个速度设定信号，并根据该信号产生相应的 PWM 信号。
PWM 信号经过驱动电路放大后，驱动电机转动。
4. 速度反馈控制：为了提高 PWM 调速的精度和稳定性，通常会使用速度反馈控制。
速度反馈控制可以通过测量电机的转速，并将其反馈给 PWM 控制器，从而实现对电机速度的精确控制。
总之，PWM 脉宽调速原理是通过改变 PWM 信号的占空比来控制电机的速度。
PWM 控制器接收速度设定信号，并根据该信号产生相应的 PWM 信号，驱动电机转动。
为了提高调速的精度和稳定性，通常会使用速度反馈控制。
