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《單片機(jī) 占空比可調(diào)地PWM波形發(fā)生器.doc》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、機(jī)電高等?？茖W(xué)校電氣工程系微控制器技術(shù)課程設(shè)計(jì)報(bào)告設(shè)計(jì)題目：占空比可調(diào)的PWM波形發(fā)生器微控制器技術(shù)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書設(shè)計(jì)題目：占空比可調(diào)的PWM波形發(fā)生器設(shè)計(jì)時(shí)間：2013.10.21——2013.10.27 設(shè)計(jì)任務(wù)：在Proteus中畫出原理圖或使用實(shí)物，編制程序，實(shí)現(xiàn)以下功能：1、理解PWM的工作原理。2、編制PWM程序，使用八段發(fā)光字符管顯示占空比。3、可與電機(jī)連接，驅(qū)動(dòng)電機(jī)以不同的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)。背景資料：1、單片機(jī)原理與應(yīng)用2、檢測技術(shù)3、計(jì)算機(jī)原理與接口技術(shù)進(jìn)度安排：1、第一天，領(lǐng)取題目，熟悉設(shè)計(jì)容，分解設(shè)計(jì)步驟和任務(wù)；2、第2天，規(guī)劃設(shè)計(jì)軟硬件，編制程序流程、繪制硬件電路。
2、3、第3天，動(dòng)手制作硬件電路，或編寫軟件，并調(diào)試。4、第4天，中期檢查，書寫設(shè)計(jì)報(bào)告。5、第5天，提交設(shè)計(jì)報(bào)告，整理設(shè)計(jì)實(shí)物，等待答辯。6、第6天，設(shè)計(jì)答辯。題目：占空比可調(diào)的PWM波形發(fā)生器一、設(shè)計(jì)目的掌握PWM的工作原理；學(xué)會(huì)編制PWM程序，使用八段發(fā)光字符管顯示占空比；并與電機(jī)連接，驅(qū)動(dòng)電機(jī)以不同的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)。二、設(shè)計(jì)思路直流電機(jī)PWM控制系統(tǒng)的主要功能包括：實(shí)現(xiàn)對(duì)直流電機(jī)轉(zhuǎn)速的調(diào)整，能夠很方便的實(shí)現(xiàn)電機(jī)的智能控制。主體電路：即直流電機(jī)PWM控制模塊。這部分電路主要由AT89C51單片機(jī)的I/O端口、定時(shí)計(jì)數(shù)器、外部中斷擴(kuò)展等調(diào)整直流電機(jī)的轉(zhuǎn)速，能夠很方便的實(shí)現(xiàn)電機(jī)的智能控制。其間
3、是通過AT89C51單片機(jī)產(chǎn)生脈寬可調(diào)的脈沖信號(hào)并輸入到L298驅(qū)動(dòng)芯片來控制直流電機(jī)工作的。該直流電機(jī)PWM控制系統(tǒng)由以下電路模塊組成：設(shè)計(jì)輸入部分：這一模塊主要是利用帶中斷的獨(dú)立式鍵盤來實(shí)現(xiàn)對(duì)直流電機(jī)的加速、減速控制。設(shè)計(jì)控制部分：主要由AT89C51單片機(jī)的外部中斷擴(kuò)展電路組成。直流電機(jī)PWM控制實(shí)現(xiàn)部分主要由一些二極管、電機(jī)和L298直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊組成。設(shè)計(jì)顯示部分：LED數(shù)碼顯示部分，實(shí)現(xiàn)對(duì)PWM脈寬調(diào)制占空比的實(shí)時(shí)顯示。三、方案設(shè)計(jì)系統(tǒng)框架設(shè)計(jì)總體設(shè)計(jì)方案的硬件部分詳細(xì)框圖如圖一所示。數(shù)碼管顯示按鍵控制單片機(jī)PWM電機(jī)驅(qū)動(dòng)方案說明：直流電機(jī)PWM調(diào)速系統(tǒng)以AT89C51單
4、片機(jī)為控制核心，由命令輸入模塊、LED顯示模塊及電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊組成。采用帶中斷的獨(dú)立式鍵盤作為命令的輸入，單片機(jī)在程序控制下，定時(shí)不斷給L298直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片發(fā)送PWM波形，H型驅(qū)動(dòng)電路完成電機(jī)正，反轉(zhuǎn)和急?？刂?；同時(shí)單片機(jī)不停的將PWM脈寬調(diào)制占空比送到LED數(shù)碼管完成實(shí)時(shí)顯示。四、系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)4.1硬件模塊組成（1）單片機(jī)控制模塊（2）L298電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊（3）LED顯示模塊（4）獨(dú)立鍵盤控制模塊3.3系統(tǒng)硬件各模塊電路4.2單片機(jī)整個(gè)控制模塊這里利用定時(shí)計(jì)數(shù)器讓單片機(jī)P2口的P2.6、P2.7引腳輸出占空比不同的方波，然后經(jīng)驅(qū)動(dòng)芯片L298放大后控制直流電機(jī)。驅(qū)動(dòng)芯片的輸入電壓是
5、兩引腳的電壓差，在調(diào)速時(shí)一根引腳線為低電平，另一個(gè)引腳產(chǎn)生調(diào)速方波，這樣兩個(gè)引腳的電壓差就可通過控制其中一個(gè)引腳來控制。當(dāng)需要改變電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)方向時(shí)，兩個(gè)引腳的輸出相反。定時(shí)計(jì)數(shù)器若干時(shí)間（1us）中斷一次，就使P2.6或P2.7產(chǎn)生一個(gè)高電平或低電平。直流電機(jī)的速度分成100個(gè)等級(jí)，因此一個(gè)周期就有100個(gè)脈沖，周期為一百個(gè)脈沖的時(shí)間，速度等級(jí)對(duì)應(yīng)一個(gè)周期的高電平脈沖的個(gè)數(shù)。占空比為高電平脈沖個(gè)數(shù)占一個(gè)周期總脈沖個(gè)數(shù)的百分?jǐn)?shù)。一個(gè)周期加在電機(jī)兩端的電壓為脈沖高電壓乘以占空比。占空比越大，加在電機(jī)兩端的電壓越大，電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)越快。電機(jī)的平均速度等于在一定的占空比下電機(jī)的最大速度乘以占空比。當(dāng)我
6、們改變占空比時(shí)，就可以得到不同的電機(jī)平均速度，從而達(dá)到調(diào)速的目的。五、PWM的基本工作原理PWM是通過控制固定電壓的直流電源開關(guān)頻率，從而改變負(fù)載兩端的電壓，進(jìn)而達(dá)到控制要求的一種電壓調(diào)整方法。在PWM驅(qū)動(dòng)控制的調(diào)整系統(tǒng)中，按一個(gè)固定的頻率來接通和斷開電源，并根據(jù)需要改變一個(gè)周期“接通”和“斷開”時(shí)間的長短。通過改變直流電機(jī)電樞上電壓的“占空比”來改變平均電壓的大小，從而控制電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。六、軟件設(shè)計(jì)主程序設(shè)計(jì)：主程序部分主要對(duì)定時(shí)計(jì)數(shù)器T1的工作方式、中斷入口地址、計(jì)數(shù)初值、中斷產(chǎn)生、進(jìn)行設(shè)置，為了方便程序編程。程序初始化開定時(shí)器T1中斷關(guān)定時(shí)器0，1程序開始P1.0=？1P1.0=
7、？0P1.2=？1關(guān)定時(shí)器0，1P1.2=？0對(duì)定時(shí)器T1的設(shè)置主程序流程圖定時(shí)中斷子程序設(shè)計(jì)1.定時(shí)計(jì)數(shù)器TMOD設(shè)置選用T0作為產(chǎn)生脈沖用的定時(shí)器并且使它工作在模式1下。在模式1中，寄存器TH0和TL0以全8位參與操作，構(gòu)成一個(gè)16位定時(shí)/計(jì)數(shù)器，當(dāng)TH0溢出時(shí)向中斷標(biāo)志位TF0進(jìn)位，并申請中斷。在這種模式下T0定時(shí)時(shí)間最長，有利于在更大的圍對(duì)電機(jī)進(jìn)行調(diào)速。工作模式寄存器TMODTMOD的高4位用于T1，低4位用于T0，4種符號(hào)含義如下：G
