AVR单片机因其高性能和低功耗的特点，在嵌入式系统中得到了广泛的应用。在使用AVR单片机进行项目开发时，PWM（Pulse Width Modulation，脉冲宽度调制）功能是一个非常重要的部分，尤其在电机控制和LED亮度调节等方面有着广泛的应用。本文将介绍如何使用AVR单片机的毫秒定时器来更新PWM的工作周期。
首先，我们需要了解PWM的基本原理。PWM是一种通过调节脉冲宽度（即占空比）来实现模拟量控制的方法。在AVR单片机中，我们可以通过OC（Output Compare）模块来生成PWM信号。
以下是使用毫秒定时器更新PWM工作周期的步骤：
1. 初始化AVR单片机
在开始使用PWM功能之前，我们需要对AVR单片机进行初始化，包括时钟、I/O口、定时器等。以下是初始化部分的代码示例：
#include
#include
// 定义系统时钟频率
#define F_CPU 16000000UL
// 初始化I/O口
void IO_Init() {
DDRB |= (1 << PB1); // 设置OCR1A对应的I/O口为输出
}
// 初始化定时器
void Timer_Init() {
// 设置定时器1为CTC模式
TCCR1B |= (1 << WGM12);
// 设置时钟源为系统时钟的8分频，即1MHz
TCCR1B |= (1 << CS11);
// 设置OCR1A寄存器，决定PWM频率
OCR1A = 249; // 对于1MHz时钟，OCR1A = 249，产生约4kHz的PWM频率
// 使能输出比较中断
TIMSK |= (1 << OCIE1A);
}
int main() {
IO_Init();
Timer_Init();
// 使能全局中断
sei();
while(1) {
// 主循环中可以更新PWM工作周期等参数
}
}
2. 设置毫秒定时器
在这个示例中，我们使用定时器1的OCR1A寄存器来生成PWM信号。通过改变OCR1A的值，我们可以调整PWM的频率。在以上代码中，我们设置定时器1的时钟源为系统时钟的8分频，即1MHz。将OCR1A设置为249，生成的PWM频率约为4kHz。
3. 更新PWM工作周期
在定时器中断服务函数中，我们可以更新PWM的工作周期（占空比）。以下是定时器中断服务函数的示例：
// 定时器1输出比较A中断服务函数
ISR(TIMER1_COMPA_vect) {
static uint8_t dutyCycle = 0; // 初始化占空比为0
static uint8_t direction = 1; // 方向标志，1表示占空比递增，0表示递减
if(direction) {
if(dutyCycle < 255) {
dutyCycle++; // 增加占空比
} else {
direction = 0; // 到达最大占空比，改变方向
}
} else {
if(dutyCycle > 0) {
dutyCycle--; // 减少占空比
} else {
direction = 1; // 到达最小占空比，改变方向
}
}
OCR1B = dutyCycle; // 更新OCR1B寄存器，改变PWM占空比
}
在这个示例中，我们使用了一个静态变量`dutyCycle`来存储当前的占空比值。在定时器中断服务函数中，我们通过改变`dutyCycle`的值来更新PWM的占空比。当占空比递增到最大值（255）时，改变方向递减；当递减到最小值（0）时，再次改变方向递增。
4. 主循环中更新PWM参数
在主循环中，我们可以根据实际需求动态地更新PWM的参数，如占空比、频率等。
通过以上步骤，我们已经学会了如何使用AVR单片机的毫秒定时器来更新PWM工作周期。在实际应用中，可以根据项目需求调整PWM的频率、占空比等参数，实现各种功能。
