Generování vlny PWM s mikrokontrolérem PIC: 6 kroků

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-30 08:21

CO JE PWM?

STANDARDY PWM PRO MODULACI ŠÍŘKY PULZU je technika, pomocí které se mění šířka pulzu.

Abychom porozuměli tomuto konceptu, jasně zvažte hodinový impuls nebo jakýkoli signál čtvercové vlny, který má 50% pracovní cyklus, což znamená, že doba Ton a Toff je stejná. Celková doba, po kterou byl signál vysoký, a doba, po kterou byl signál nízký, se nazývá celkový časový úsek.

Pro výše uvedený obrázek má tato vlna pracovní cyklus 50%

Pracovní cyklus = (čas zapnutí / celkový čas)*100

ON time - čas, po který byl signál vysoký

VYPNUTÝ čas - časový nepřítel, jehož signál byl nízký Celkový čas - Celkový časový úsek pulzu (čas ZAP i VYP)

Krok 1: Výběr mikrokontroléru

Výběr vhodného mikrokontroléru pro projekt je základní součástí projektu Signály PWM lze generovat v mikrokontrolérech s kanály PWM (registry CCP). Pro tento projekt plánuji zůstat u pic16f877. níže si můžete stáhnout odkaz na datový list

Datový list PIC16F877a klikněte zde

Modul CCP je zodpovědný za produkci signálu PWM. CCP1 a CCP2 jsou multiplexovány s PORTC. PORTC je 8bitový široký obousměrný port. Odpovídající registr směru dat je TRISC. Nastavení TRISC bitu (= 1) způsobí, že se jako vstup použije odpovídající pin PORTC. Vymazáním bitu TRISC (= 0) se příslušný pin PORTC stane výstupem.

TRISC = 0; // Vymazáním tohoto bitu se jako výstup vytvoří PORTC

Krok 2: KONFIGURACE CCP MODULU

CCP - CAPTURE/COMPARE/PWM MODULES

Každý modul Capture/Compare/PWM (CCP) obsahuje 16bitový registr, který může fungovat jako:

• 16bitový registr zachycení

• 16bitový srovnávací registr

• Registr pracovního cyklu PWM Master/Slave

Konfigurujte registr CCP1CON do režimu PWM

Popis registru

CCPxCON Tento registr se používá ke konfiguraci modulu CCP pro provoz Capture/Compare/PWM.

CCPRxL Tento registr uchovává 8-Msb bitů PWM, nižší 2bitové budou součástí registru CCPxCON.

TMR2 Volně běžící čítač, který bude porovnáván s CCPR1L a PR2 pro generování výstupu PWM.

Nyní použiji binární reprezentaci bitů ke konfiguraci registru CCP1CON.

viz obrázek výše.

CCP1CON = 0b00001111;

Můžete také použít hexadecimální formát

CCP1CON = 0x0F; // konfigurace registru CCP1CON pro režim PWM

Krok 3: Konfigurace modulu Timer2 (registr TMR2)

Timer2 je 8bitový časovač s předřazeným a postcalujícím. Lze jej použít jako časovou základnu PWM pro režim PWM modulů CCP. Registr TMR2 je čitelný a zapisovatelný a je vymazán při každém resetu zařízení.

Zobrazí se registr T2CON

Předškála a měřítko upraví výstupní frekvenci generované vlny PWM.

Frequency = taktovací frekvence/(4*předzměňovač*(PR2-TMR2)*postscaler*počet)

Kde Tout = 1/frekvence

T2CON = 0b00000100;

Tím se vygeneruje krystal 2,5 KHz @ 1Mhz nebo 100KHz @ 4MHz (prakticky existuje omezení pro tuto frekvenci PWM, další podrobnosti viz konkrétní list)

hexadecimální zobrazení

T2CON = 0x04; // povolit T2CON bez konfigurace Prescaler a PostScale

Krok 4: Konfigurace PR2 (časový registr Timer2)

Modul Timer2 má 8bitový periodický registr PR2. Časovač 2 se zvyšuje od 00 h, dokud se neshoduje s PR2, a poté se resetuje na 00 h v dalším přírůstkovém cyklu. PR2 je čitelný a zapisovatelný registr. Po resetu je registr PR2 inicializován na FFh.

Nastavení vhodného rozsahu pro PR2 umožní použití ke změně pracovního cyklu generované vlny PWM

PR2 = 100; // Nastavením doby cyklu na 100 se mění pracovní cyklus od 0 do 100

Pro jednoduchost používám PR2 = 100 vytvořením CCPR1L = 80; Lze dosáhnout 80% pracovního cyklu.

Krok 5: Konfigurace modulu CCPR1l

Protože PR2 = 100, lze CCPR1l konfigurovat kdekoli mezi 0-100 a získat požadovaný pracovní cyklus.

Krok 6: Napište na sebe skicu MPLAB X IDE, kód je uveden níže

#zahrnout

void delay (int a) // funkce pro generování zpoždění {

pro (int i = 0; i <a; i ++)

{

pro (int j = 0; j <144; j ++);

}

}

neplatný hlavní ()

{TRISC = 0; // Vymazáním tohoto bitu se jako výstup vytvoří PORTC.

CCP1CON = 0x0F; // konfigurace registru CCP1CON pro režim PWM

T2CON = 0x04; // povolit T2CON bez konfigurace Prescaler a PostScale.

PR2 = 100; // Nastavením doby cyklu na 100 se mění pracovní cyklus od 0 do 100

zatímco (1) {

CCPR1L = 75; // generováno 75% zpoždění pracovního cyklu (1);

}

}

Také jsem provedl malou úpravu kódu, aby frekvence generované vlny PWM

Toto je kód simulovaný v proteusu a výstupní PWM vlna je zobrazena níže. Chcete -li to nahrát na své vývojové desky pro obrázky, použijte #include s vhodnými konfiguračními bity.

Děkuji