K230 PWM的玩法

1. 什么是PWM？

PWM（Pulse Width Modulation，脉宽调制）是一种常用于控制电气设备的技术，能通过调节信号的占空比来模拟模拟信号，从而控制功率、电压或亮度等参数。

🔧 PWM的关键参数

参数	含义
频率	信号1秒内重复的次数，单位Hz
占空比	一个周期内高电平持续时间的比例，单位%
分辨率	控制占空比精度的能力（比如8位表示可分为256档）

2. K230的PWM能力概览

K230支持多个硬件PWM通道，通过 FPIOA（现场可编程IO阵列） 可将任意GPIO映射为PWM输出，为你带来极大的控制灵活性。典型应用包括蜂鸣器、LED调光、电机调速等。

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3. 示例一：控制蜂鸣器发声

import time
from machine import PWM, FPIOA

# 设置GPIO43为PWM1功能
fpioa = FPIOA()
fpioa.set_function(43, FPIOA.PWM1)

# 初始化PWM通道1：4kHz频率，50%占空比
beep = PWM(1, freq=4000, duty=50, enable=False)

# 发声
beep.enable(True)
time.sleep_ms(50)
beep.enable(False)

# 清理资源
beep.deinit()

💡说明：

• PWM频率4kHz是人耳可听范围内的标准蜂鸣器驱动频率
• enable() 控制是否发声
• deinit() 用于释放PWM资源

4. 示例二：播放《一闪一闪亮晶晶》

import time
from machine import PWM, FPIOA

fpioa = FPIOA()
fpioa.set_function(43, FPIOA.PWM1)
beep = PWM(1, 1000, 50, enable=False)

notes = {
    'C4': 261, 'D4': 293, 'E4': 329, 'F4': 349,
    'G4': 392, 'A4': 440, 'B4': 493, 'C5': 523
}

melody = [
    ('C4', 500), ('C4', 500), ('G4', 500), ('G4', 500),
    ('A4', 500), ('A4', 500), ('G4', 1000),
    ('F4', 500), ('F4', 500), ('E4', 500), ('E4', 500),
    ('D4', 500), ('D4', 500), ('C4', 1000)
]

def play_tone(note, duration):
    freq = notes.get(note, 0)
    if freq > 0:
        beep.freq(freq)
        beep.enable(True)
        time.sleep_ms(duration)
        beep.enable(False)
        time.sleep_ms(50)

for note, duration in melody:
    play_tone(note, duration)

beep.deinit()

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5. 核心知识点解析

✅ 引脚配置

• 使用 FPIOA.set_function(pin, FPIOA.PWMx) 映射功能
• 示例中 GPIO43 被映射为 PWM1 输出

✅ PWM初始化

PWM(channel, freq, duty, enable=False)

• channel: PWM通道（0~3）
• freq: 输出频率（Hz）
• duty: 占空比（百分比，0~100）

✅ 发声逻辑

• enable(True) 开启发声
• enable(False) 静音
• 音符之间要有空隙，否则听起来像“噪声汤”

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6. 常见应用场景

应用	描述
无源蜂鸣器	利用PWM发出不同频率的音调
LED调光	改变占空比控制亮度
电机控制	占空比调节转速
舵机驱动	特定频率和占空比的控制脉冲

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7. 注意事项

1. 无源蜂鸣器必须用PWM驱动，有源则不需要
2. 不同硬件对PWM频率和占空比的反应不同，需根据器件调试
3. 使用完PWM记得调用 .deinit() 释放资源
4. 占空比设为 0 或 100 也等效于低/高电平输出，适用于测试

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8. 参考资料

• K230 PWM文档 (opens new window)
• MicroPython PWM模块官方手册

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