模拟输出与PWM调制

发布人：张建辉发布时间：2018-01-24 17:50:47

模拟信号输出的电压值在0~5V变化，但Arduino UNO板的输出端口都是数字端口，仅能输出高（5V）和低（0V）两种电压值，所以ArduinoUNO板无法输出真正的模拟信号。

Arduino程序内建的模拟输出是通过PWM（Pulse Width Modulation）脉冲宽度调制的方法，用高低电平不断切换的数字脉冲信号来模拟模拟信号。在讲解PWM之前要先了解两个概念：脉冲周期及占空比。

脉冲周期：相邻两次脉冲之间的时间间隔，周期的倒数即脉冲频率。

占空比：在一次脉冲周期内高电平持续时间与脉冲周期的比值。

PWM实际是通过高低电平的快速切换来实现模拟信号的输出效果的。在一个脉冲周期内，若占空比为50%，则相当于灯全亮半个周期，之后灯熄灭半个周期。Arduino的PWM信号脉冲周期仅有0.002s，即每秒500个脉冲周期，由于人眼的视觉残留效果，呈现出的视觉效果相当于50%的亮度。而此时PWM等效输出电压V=5V×占空比=5V×50%=2.5V。