PWM的单片机产生

只看该作者 · 2016-3-23 20:40

在上次说的直流电机调速的项目中，用了S52单片机的T2定时器产生PWM波信号，用于控制直流电机的转速，虽然电机的平均速度与占空比不是严格的线性关系，但是在调节占空比可以明显的看出电机转速发生了改变，也算是满足了课题的要求。下面复习一下PWM的知识吧。

PWM—脉冲宽度调制（Pulse Width Modulation），是一种周期一定而高低电平可调的方波信号。当输出脉冲的频率一定时，输出脉冲的占空比越大，相对应的输出有效电压越大。PWM可以应用在许多方面，如电机调速、温度控制、压力控制等。

图1 PWM波示意图

如上图所示T1为脉冲宽度（就是导通时间），周期为T，则输出电压的平均值为U=VCC*T1/T=a*VCC，a是占空比，变化范围为0≤a≤1。VCC为电源电压。

所以当电源电压不变的情况下，输出电压的平均值U取决于占空比a的大小，改变a的大小就可以改变输出电压的平均值，这就是PWM的工作原理。采用T2定时器产生PWM脉冲极其精确，误差只在几个us。

只看该作者 · 2016-3-23 20:41

上PWM程序

复制

// 文件名: T2PWM.c

// 功能:  用T2定时器产生PWM波，频率实调1khz





 



// 说明:  单片机AT89S52，晶振12MHZ;

// 日期:   2011年4月6日





 



 





 



#include "reg52.h"





 



#define uint unsigned int





 



#define uchar unsigned char





 



 





 



sbit PWM = P1^1;





 



uchar pluse;  //占空比寄存器





 



 





 



void Timer2() interrupt 5





 



{





 



        static uchar time;





 



        TF2=0;





 



        if(++time==pluse) PWM=0; //达到脉宽设定值时，输出PWM低电平





 



        else if(time==40) //PWM的频率为1khz左右





 



{





 



         time=0;





 



         PWM=1;





 



}





 



 





 



}





 



 





 



 void InitTimer2(void) //初始化函数





 



{





 



        RCAP2H = 0xff ;//定时25us初值





 



        RCAP2L = 0x0e7;// 





 



         ET2=1;





 



         EA=1;





 



         TR2=1;





 



}





 



void main(void)





 



{  





 



        InitTimer2();





 



        while(1)





 



{





 



        pluse=20;





 



}





 



}

我把PWM波的周期定为1ms，占空比分40级可调（即每级差2.5%），这样定时器T2每25us产生一个定时中断，每40次中断后进入下一个PWM波的周期。在程序中，pluse=20，即占空比为50%，输出的平均电压为12*50%=6V。

PWM产生的过程是这样的，开始时PWM为1，当计时到达pluse时（即到达了设定的脉宽宽度时间）PWM=0，随后到达PWM周期时间后PWM=1，此时下一个PWM周期重新开始。为了便于理解，波形在定时中断的产生时序示意图如下所示。

图2 PWM产生时序图

这是用示波器截下的PWM波形图，波形还不错。

只看该作者 · 2016-3-23 21:34

PMW总是要使用到定时器才可以完成，定时器对PWM发生器产生一个周期信号

只看该作者 · 2016-3-24 22:19

这种使用定时器实现的IO模拟PWM是非常简单的，而用硬件的，就要操作好多寄存器，还需要计算。

只看该作者 · 2016-3-26 23:17

硬件的PWM和用IO模拟的PWM有什么区别呢？