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单片机开发模拟信号转换为PWM信号
某种程度上，这一切使我想起了将模拟信号转换为其脉宽调制（PWM）信号的重要性。因为这样做需要（并提供）与电路设计类似的灵活性。
模拟与PWM
PWM信号示例。
对于不熟悉这两种技术的人，模数转换为PWM可能会造成混淆。PWM可用于产生模拟信号。但是，模拟信号不是PWM信号。那有意义吗？让我们深入一点。
模拟信号是一个连续信号，在无限的时间段内其波形似乎没有中断。正弦波是模拟信号的一个示例。旋转调光旋钮时，您将以类似方式更改所提供的电压。
同时，PWM是一种改变数字信号占空比的技术。占空比是信号有效间隔与整个周期时间之比。在占空比为50％的PWM信号中，波形具有一个由低到高的平衡间隔。
PWM通常以方波形式发送，并且通常用于功率传输，伺服电机控制以及作为通信协议。通过将占空比相应地更改为所需值，它还可用于生成模拟电压。然后使用电容器对PWM波形进行平滑处理。
如何将模拟信号转换为PWM信号
微控制器将模拟信号转换为PWM信号。
有时，您需要将模拟信号转换为PWM信号。例如，模拟信号不适用于伺服电机。要旋转伺服电机，必须发送特定的PWM脉冲。LED灯通常也由PWM驱动，因为在功率方面效率更高。
因此，您需要处理一个以模拟形式接收用户输入并将其转换为正确的PWM信号的电路。将模拟信号转换为PWM信号的一种低成本方法是使用专用的IC，例如LT6992。它是一个PWM发生器，您可以通过输入0-1V的模拟信号来控制占空比。
尽管使用LT6992 IC是最简单的方法，但它不适用于复杂的算法或模拟量与PWM输出之间的非线性关系，例如，将360°旋钮映射到伺服电机，该电机从0°- 180°。伺服电机的最大旋转通常以10％的占空比实现。因此，您需要将旋钮的整个模拟范围转换为在PWM输出的10％占空比限制内缩放。
在这种情况下，您将需要使用具有ADC输入和PWM发生器的微控制器。ADC将对输入进行采样并将其转换为数字值。然后，编写函数以生成相应的占空比并将其馈入PWM寄存器。
模数转换器PWM的硬件设计技巧
使模拟信号和PWM信号分开以防止噪声耦合至关重要。
无论您使用的是单芯片还是微控制器，都需要注意您正在使用模拟和数字脉冲。将两种信号分开放置始终是一个好习惯。数字脉冲，尤其是在高频下传输时，可能导致EMI辐射。
您将要防止PWM输出干扰其他组件，尤其是在驱动高频组件时。同样，应保护模拟输入免受EMI干扰，以确保信号完整性。因此，至关重要的是确保两个信号的正确接地隔离和最短返回路径。