《DNK210使用指南 -CanMV版 V1.0》第十九章 machine.PWM類實驗

第十九章 machine.PWM類實驗 1）實驗平臺：正點原子DNK210開發板 2）章節摘自【正點原子】DNK210使用指南 - CanMV版 V1.0 3）購買鏈接:https://detail.tmall.com/item.htm?&id=782801398750 4）全套實驗源碼+手冊+視頻 ...

第十九章 machine.PWM類實驗

1）實驗平臺：正點原子DNK210開發板

2）章節摘自【正點原子】DNK210使用指南 - CanMV版 V1.0

3）購買鏈接:https://detail.tmall.com/item.htm?&id=782801398750

4）全套實驗源碼+手冊+視頻下載地址：http://www.openedv.com/docs/boards/k210/ATK-DNK210.html

5）正點原子官方B站：https://space.bilibili.com/394620890

6）正點原子K210技術交流企鵝群:605557868

本章將介紹machine模塊中的PWM類。通過本章的學習，讀者將學習到machine模塊中PWM類的使用。
本章分為如下幾個小節：
19.1 machine.PWM類介紹
19.2 硬體設計
19.3 程式設計
19.4 運行驗證

19.1 machine.PWM類介紹

machine.PWM類是machine模塊內提供的類，該類主要用於產生PWM（Pulse-width modulation，脈衝寬度調製），且能夠任意通過Kendryte K210上的47個自由IO進行輸出。每個PWM都依賴於一個Timer對象，且當Timer對象於PWM對象綁定後，Timer對象便不能再做為普通的定時器使用。因為Kendryte K210擁有3個硬體定時器，且每個硬體定時器有4個通道，因此使用machine.PWM類最大可以同時產生12路PWM。

machine.PWM提供了PWM構造函數，用於創建一個PWM對象，PWM構造函數如下所示：

class PWM(tim, freq=None, duty=None, pin=-1, enable=True)

通過PWM構造函數可以通過指定參數創建並初始化一個PWM對象。

tim指的是Timer對象，Timer對象可以通過machine.Timer類中的Timer構造函數進行構造。

freq指的是PWM的頻率。

duty指的是PWM占空比，即一個PWM周期中高電平所占時間的百分比。

pin指的是PWM的輸出引腳，也可以不設置，而是使用FPIOA管理器進行分配。

enable指的是是否在PWM對象構造成功後便開始產生並輸出PWM，當為True時，PWM對象會在被構造成功後便開始產生並輸出PWM，當為False時，PWM對象在被構造成功後並不會開始產生並輸出PWM。

PWM構造函數的使用示例如下所示：

from board import board_info
from machine import Timer
from machine import PWM

timer = Timer(Timer.TIMER0, Timer.CHANNEL0, MODE_PWM)
pwm = PWM(timer, freq=500000, duty=50, pin=board_info.LEDR, enable=True)

machine.PWM類為PWM對象提供了enable()方法，用於開啟PWM對象產生並輸出PWM，enable()方法如下所示：

PWM.enable()

enable()方法用於開啟PWM對象產生並輸出PWM，方法執行後，Kendryte K210上指定的IO引腳，並會輸出特定頻率和占空比的PWM。

enable()方法的使用示例如下所示：

from board import board_info
from machine import Timer
from machine import PWM

timer = Timer(Timer.TIMER0, Timer.CHANNEL0, MODE_PWM)
pwm = PWM(timer, freq=500000, duty=50, pin=board_info.LEDR, enable=False)
pwm.enable()

machine.PWM類為PWM對象提供了disable()方法，用於輕質PWM對象產生並輸出PWM，disable()方法如下所示：

PWM.disable()

disable()方法用於停止PWM對象產生並輸出PWM，方法執行後，Kendryte K210的特定IO引腳便會停止輸出PWM。

disable()方法的使用示例如下所示：

from board import board_info
from machine import Timer
from machine import PWM

timer = Timer(Timer.TIMER0, Timer.CHANNEL0, MODE_PWM)
pwm = PWM(timer, freq=500000, duty=50, pin=board_info.LEDR, enable=True)
pwm.disable()

machine.PWM類為PWM對象提供了freq()方法，用於配置或獲取PWM對象產生的PWM的頻率，freq()方法如下所示：

PWM.freq(freq)

freq()方法用於配置或獲取PWM對象產生的PWM頻率。

freq指的是要配置的PWM頻率，PWM頻率的配置是即時生效的，或該參數為空，則freq()方法將返回當前PWM對象產生PWM的頻率。

freq()方法的使用示例如下所示：

from board import board_info
from machine import Timer
from machine import PWM

timer = Timer(Timer.TIMER0, Timer.CHANNEL0, MODE_PWM)
pwm = PWM(timer, freq=500000, duty=50, pin=board_info.LEDR, enable=True)
pwm.freq(100000)

machine.PWM類為PWM對象提供了duty()方法，用於配置或獲取PWM對象產生的PWM的占空比，duty()方法如下所示：

PWM.duty(duty)

duty()方法用於配置或獲取PWM對象產生的PWM占空比，這裡的占空比指的是PWM高電平時間占整個PWM周期的百分比。

duty指的是要配置的PWM占空比，PWM占空比的配置是即時生效的，或該參數為空，則duty()方法將返回當前PWM對象產生PWM的占空比。

duty()方法的使用示例如下所示：

from board import board_info
from machine import Timer
from machine import PWM

timer = Timer(Timer.TIMER0, Timer.CHANNEL0, MODE_PWM)
pwm = PWM(timer, freq=500000, duty=50, pin=board_info.LEDR, enable=True)
pwm.duty(66)

19.2 硬體設計

19.2.1 常式功能

創建一個PWM對象，並創建一個PWM模式的Timer對象與之綁定
按下KEY0按鍵後增加PWM對象輸出PWM的占空比
按下KEY1按鍵後減少PWM對象輸出PWM的占空比

19.2.2 硬體資源

雙色LED
LEDR - IO24
獨立按鍵
KEY0按鍵 - IO18
KEY1按鍵 - IO19

19.2.3 原理圖
本章實驗內容，主要講解machine.PWM類的使用，無需關註原理圖。

19.3 程式設計
19.3.1 machine.PWM類
有關machine.PWM類的介紹，請見第19.1小節《machine.PWM類介紹》。

19.3.2 程式流程圖

圖19.3.2.1 machine.PWM類實驗流程圖

19.3.3 main.py代碼
main.py中的腳本代碼如下所示：

from board import board_info
from fpioa_manager import fm
from maix import GPIO
import time
from machine import Timer
from machine import PWM

fm.register(board_info.KEY0, fm.fpioa.GPIOHS0)
fm.register(board_info.KEY1, fm.fpioa.GPIOHS1)
key0 = GPIO(GPIO.GPIOHS0, GPIO.IN, GPIO.PULL_UP)
key1 = GPIO(GPIO.GPIOHS1, GPIO.IN, GPIO.PULL_UP)

timer0 = Timer(Timer.TIMER0, Timer.CHANNEL0, mode=Timer.MODE_PWM)

# 構造PWM對象
pwm0 = PWM(timer0, freq=500000, duty=50, pin=board_info.LEDR, enable=True)

duty = 50
while True:
    if key0.value() == 0:
        time.sleep_ms(20)
        if key0.value() == 0:
            duty = duty + 10
            while key0.value() == 0:
                pass
    elif key1.value() == 0:
        time.sleep_ms(20)
        if key1.value() == 0:
            duty = duty - 10
            while key1.value() == 0:
                pass
    if duty == 0:
        duty = 1
    elif duty == 110:
        duty = 100
    # 修改PWM占空比
    if pwm0.duty() != duty:
        pwm0.duty(duty)
    time.sleep_ms(10)

可以看到，首先是初始化使用到獨立按鍵的IO，然後構造了一個PWM模式的Timer對象。

接下來構造了一個PWM對象，PWM對象的配置為從紅色LED連接的IO引腳輸出一個頻率為500KHz，占空比為50%的PWM。

最後就是在一個迴圈中讀取按鍵的狀態，當讀取到KEY0按鍵被按下，則增加PWM輸出的占空比，具體應表現為紅色LED的亮度減少，當讀取到KEY1按鍵被按下，則減少PWM輸出的占空比，具體應表現為紅色LED的亮度增加。

19.4 運行驗證
將DNK210開發板連接CanMV IDE，並點擊CanMV IDE上的“開始(運行腳本)”按鈕後，此時，便可看到紅色LED處於半亮狀態，若按下KEY0按鍵，則可以看到紅色LED的亮度減小，這是因為PWM輸出的占空比增加導致的，若按下KEY1按鍵，則可以看到紅色LED的亮度增加，這是因為PWM輸出的占空比減小導致的。