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PWM(蜂鸣器)

前言

PWM(脉冲宽度调制)就是一个特定信号输出,主要用于输出不同频率、占空比(一个周期内高电平出现时间占总时间比例)的方波。以实现固定频率或平均电压输出。

pwm1

实验目的

通过不同频率的PWM信号输出,驱动无源蜂鸣器发出不同频率的声音。

实验讲解

蜂鸣器分有源蜂鸣器和无源蜂鸣器,有源蜂鸣器的使用方式非常简单,只需要接上电源,蜂鸣器就发声,断开电源就停止发声。而本实验用到的无源蜂鸣器,是需要给定指定的频率,才能发声的,好处可以通过改变频率来改变蜂鸣器的发声音色,以此来判定CanMV K230的PWM输出频率是在变化的。

我们来看看PWM对象说明。

PWM对象

构造函数

pwm = machine.PWM(channel, freq, duty, enable=False)

构建PWM对象,PWM对象位于machine模块下。

  • channel :通道编号,取值0~5;01Studio CanMV K230开发板只引出了0~3共4个通道引脚。

    • 0: PWM0(GPIO42)
    • 1: PWM1(GPIO43)
    • 2: PWM2(GPIO46)
    • 3: PWM3(GPIO47)
  • freq :PWM频率,单位:Hz,

  • duty :PWM占空比,即高电平占正个周期的百分比,取值范围:0-100, 默认50;

  • enable :PWM通道输出使能,可选参数,默认False

使用方法

pwm.freq([value])

设置频率。不传参数返回当前频率。


pwm.duty([value])

设置占空比。不传参数返回当前占空比。


pwn.deinit()

注销PWM。


更多用法请阅读官方文档:
https://docs.micropython.org/en/latest/library/machine.PWM.html#machine-pwm


无源蜂鸣器我们可以用特定频率的方波来驱动,方波的原理很简单,就是一定频率的高低电平转换,可以简单理解成占空比为50%的PWM输出。

pwm3

结合上述讲解,总结出代码编写流程图如下:

参考代码

'''
实验名称:PWM
版本:v1.0
作者:01Studio
实验平台:01Studio CanMV K230
说明:通过不同频率的PWM信号输出,驱动无源蜂鸣器发出不同频率的声音。
'''

from machine import Pin, PWM
from machine import FPIOA
import time

#配置引脚42为PWM0功能
#通道0:GPIO42,通道1:GPIO43,通道2:GPIO46,通道3:GPIO47,
fpioa = FPIOA()
fpioa.set_function(42,FPIOA.PWM0)

#构建蜂鸣器PWM对象,通道0,频率为200Hz,占空比为50%,默认使能输出
Beep = PWM(0,200, 50, enable=True) # 在同一语句下创建和配置PWM,占空比50%

#蜂鸣器发出频率200Hz响声
Beep.freq(200)
time.sleep(1)

#蜂鸣器发出频率400Hz响声
Beep.freq(400)
time.sleep(1)

#蜂鸣器发出频率600Hz响声
Beep.freq(600)
time.sleep(1)

#蜂鸣器发出频率800Hz响声
Beep.freq(800)
time.sleep(1)

#蜂鸣器发出频率1000Hz响声
Beep.freq(1000)
time.sleep(1)

#停止
Beep.enable(False)

实验结果

本实验使用引脚42连接无源蜂鸣器。

运行代码,可以听到蜂鸣器依次发出不同频率的响声。

pwm4

有条件的朋友可以使用示波器测量CanMV K230的IO42引脚。观察PWM波形变化。

pwm5

到了这一节,我们发现实验中对象函数使用方法非常简单,这是好事,让我们可以将更多精力放在应用上,做出更多好玩的创意。而不需要过多的关注复杂的底层代码开发。而随着要实现功能的复杂化让编程的代码数量变多,逻辑也将略显复杂。