孩儿时的天真

在说PWM波之前先来说一说我们家里的电风扇，电风扇一般都有四个档位，每一个档位对应的不同的转速，不知道同学们考虑过这个问题吗？风扇的转速是怎么被控制的？在笔者小时候天真的是通过电阻控制风扇的转速，电阻分压多了，风机自然就转慢了。因为当时刚开了物理课，于是就有了这样的想法。

PWM波

知道上了大学，学了单片机之后，笔者才把风扇转速这个疑惑解开。要解释这个问题我们先从LED灯说起，我们都见过LED灯闪烁，这自然没什么好说的，LED第一秒亮，第二秒灭，谁都能感知的到，如果不是一秒一秒的改变，比如说1ms，此时我们人眼早已感知不到LED在闪烁，但是亮度却只有平时的一半，因为LED灯在一半的时间是灭的。就像水管里面流动的水，如果我们开一秒，关一秒，这样流进水桶里面的水肯定不如水龙头常开的时候流的多。

说的PWM波，就不得不提一个概念——占空比，所谓占空比，就是在一个脉冲循环内，高电平所占的时间和总时间之比，由此可知，可以控制高电平所占的时间去控制占空比。

模拟输出引脚

Arduino有四种引脚模式：

数字输出引脚

数字输入引脚

模拟输出引脚

模拟输入引脚

这次实验所用的就是模拟输出引脚，其余三种引脚在前几节课种都有用到，这次主要讲模拟输出，要控制马达转动自然是输出，要控制马达的快慢，单单用数字引脚是不可能完成的，于是这里需要用到模拟输出引脚，模拟输出最大的优点是可以控制占空比。

原理图

Arduino开发板上的每一个引脚只能为我们提供10~20mA的电流，对于驱动一些大负载的外设，这个电流简直是太小了，也就仅仅能驱动一个LED灯。如果你要用它驱动一个直流电机，最后的结果也许是电机不转，或许把你的芯片烧坏，都是有可能的。为了驱动大功率负载，我们就必须借助一些其他的电子元器件，这就是在硬件领域最重要的开关管MOSFET晶体管，它有三个引脚，我们单片机的引脚连一个即G极，另外两个一个接VCC、最后一个接地，把马达串在VCC和GND之间。我们给G极高电平，MOSFET就会导通，以此达到小电流控制大电流的目的。

程序

#define motor 9 //把马达连在引脚9

void setup(){

pinMode(motor,OUTPUT); // 设置马达为状态

}

void loop() {

analogWrite（motor，127）；//让马达以半速运行

}

今天的程序比较简单其实，也就一行代码 analogWrite（motor，128）； analogWrite（）函数有两个参数，第一个参数是要控制的引脚，第二个参数控制的占空比，输入范围是0~255；当输入的值是255时，马达以全速运行；当输入的值是127是马达以半速运行；当输入的值为0是，马达停转。这就是通过模拟输出控制PWM波的占空比。

实验现象

试着修改analogWrite（motor，i）中i的值，i的值越大（最大255），马达转速越快。