06 PWM 控制
1 PWM 介绍
1.1 PWM 基础知识
PWM（Pulse Width Modulation）是一种通过改变脉冲宽度来控制平均功率的技术：
- 周期（Period）：一个完整PWM波形的时间长度
- 占空比（Duty Cycle）：高电平时间占整个周期的百分比
- 频率：PWM信号的重复频率，频率 = 1/周期
1.2 板卡 PWM 外设接口总览
以 M4-R1 为例 1、在板卡的 40PIN 引脚上有 3 个具有 PWM 功能的 GPIO。 2、在板卡的有一个 FAN 接口提供了 1 个具有 PWM 功能的引脚。 其中 PWM5(PIN33) 已经被 MIPI1 屏幕背光所占用
| 板卡 | PIN12 | PIN32 | PIN33 | FAN |
|---|---|---|---|---|
| M4-R1 | pwm0 | pwm14 | pwm5 | pwm9 |
40PIN 引脚原理图如下：
FAN 接口如图所示：
备注
pwm0，pwm5，pwm9默认都已使能
2 PWM使用--命令行方式
2.1 检查PWM设备
在终端输入以下命令查看pwm是否使能
ls -l /sys/class/pwm/如图：
pwmchip1，pwmchip2为屏幕的背光，系统默认开启。 当开启多个pwm设备树插件时，pwm控制器值越小，系统分配的pwmchip越小。
比如我同时开启了pwm0,pwm5,pwm14,那么会出现以下对应关系
pwm0->pwmchip0
pwm5->pwmchip2
pwm14->pwmchip32.2 导出并设置 PWM
下面以 PWM9 为例
接上风扇测试，接线图如图所示
接好线材后，PWM 引脚默认输出高电平，因此风扇会全速旋转。
| 白线-红线 | 紫线-蓝线 | 棕线-黑线 |
|---|---|---|
| VCC | PWM | GND |
#将 pwm9 导出到用户空间
echo 0 > /sys/class/pwm/pwmchip3/export
#设置 pwm 周期 单位为 ns
echo 1000000 > /sys/class/pwm/pwmchip3/pwm0/period
#设置占空比
echo 500000 > /sys/class/pwm/pwmchip3/pwm0/duty_cycle
#设置 pwm 极性
echo "inversed" > /sys/class/pwm/pwmchip3/pwm0/polarity #正常，有效电平为高电平注意
示例风扇为 PWM 引脚有效电平为高电平。 M4R1板卡设置 PWM 极性为 inversed 时，有效电平为高电平，此时调整占空比可控制风扇转速，占空比越高转速越快
提示
当设置 period 与 duty_cycle 值时,需要注意在任何的情况下都得保证 period 的值大于等于 duty_cycle 的值。
2.3 使能 PWM
#使能 pwm
echo 1 > /sys/class/pwm/pwmchip3/pwm0/enable输入上述指令时，风扇受 PWM 控制，按照 2.2 设置即高低电平各占50%。
2.4 禁用和取消导出 PWM
#禁用 pwm
echo 0 > /sys/class/pwm/pwmchip3/pwm0/enable
#取消将 pwm9 导出到用户空间
echo 0 > /sys/class/pwm/pwmchip3/unexport3 PWM使用-NAPI方式
通过NAPI接口并修改文件权限的方式，实现北向应用控制南向设备的能力。
3.1 NAPI接口介绍
共提供以下四个 NAPI 接口供开发者使用。
setPwmPeriod：设置PWM信号的周期setPwmDutyCycle：设置PWM信号的占空比setPwmPolarity：设置PWM信号的极性setPwmEnable：启用或禁用PWM输出
详细接口介绍见下文：
1 setPwmPeriod - 设置PWM信号的周期
接口定义
export const setPwmPeriod: (period: string) => boolean;功能描述： 设置PWM信号的周期
参数：
period (string): PWM周期值，单位为纳秒(ns)
返回值：
boolean: 操作成功返回true
使用示例：
// 设置PWM周期为1000000纳秒（1毫秒，频率1kHz）
const result = setPwmPeriod('1000000')2、setPwmDutyCycle - 设置PWM信号的占空比
功能描述： 设置PWM信号的占空比
接口定义
export const setPwmDutyCycle: (dutyCycle: string) => boolean;参数：
dutyCycle(string): 占空比值，单位为纳秒(ns)，必须小于或等于周期值
返回值：
boolean: 操作成功返回true
使用示例：
// 设置占空比为500000纳秒（50%占空比，假设周期为1000000ns）
const result = setPwmDutyCycle('500000')3、setPwmPolarity - 设置PWM信号的极性
功能描述： 设置PWM信号的极性
接口定义
export const setPwmPolarity: (polarity: string) => boolean;参数：
polarity(string): 极性值"normal": 正常极性（高电平有效）"inversed": 反转极性（低电平有效）
返回值：
boolean: 操作成功返回true
使用示例：
// 设置为正常极性
const result = setPwmPolarity('normal')
// 设置为反转极性
const result = setPwmPolarity('inversed')4、setPwmEnable - 启用或禁用PWM输出
功能描述： 启用或禁用PWM输出
接口定义
export const setPwmEnable: (enable: string) => boolean;参数：
enable(string): 启用状态"1": 启用PWM输出"0": 禁用PWM输出
返回值：
boolean: 操作成功返回true
使用示例：
// 启用PWM输出
const result = setPwmEnable('1')
// 禁用PWM输出
const result = setPwmEnable('0')3.2 步骤1：修改文件权限
注意
如果使用的是我们提供的固件镜像，可以直接跳过步骤1，固件中已经将文件权限进行修改
固件获取地址：
1）检查 pwm9 是否被正常导出
ls /sys/class/pwm/pwmchip3正常导出会显示PWM0，如下图所示。
如果没有导出则通过下述指令导出
echo 0 > /sys/class/pwm/pwmchip3/export2）检查 /sys/class/pwm/pwmchip3/pwm0 目录下的文件是否权限为 777
ls -al /sys/class/pwm/pwmchip3/pwm0/
如果如上图所示，则通过以下指令更改权限
chmod 777 /sys/class/pwm/pwmchip3/pwm0/*
注意
M4-R1 OH5.0 默认导出pwmchip3的pwm0，并更改pwm0目录中的所有权限。 如有需要，自行到百度云盘下载相关固件
3.3 步骤2：启动应用程序
1）获取 HAP 包资源
备注
pwm_fan.hap 获取路径：
2）将 HAP 包下载到板卡中
将从百度网盘中下载好的 HAP 包通过 hdc install 下载到板卡中。
示例中将百度网盘下载的 HAP 包放到 E 盘目录下，打开终端输入下列指令：
hdc install E:\pwm_fan.hap执行结果如图所示，显示"install bundle successfully","APP finish",即表示应用安装完成。
此时 M4R1 的桌面上显示该应用图标
3） 应用该程序
点击桌面 [PWM控制] 图标，进入应用，应用界面如图所示：
UI界面介绍 点击 PWM 控制开关，启用 PWM 控制，风扇会初始化转速为0。 通过滑动条可以控制风扇转速。 下方四个按钮为简易控制，低速，中速，高速，最高分别对应25%，50%，75%，100%