单片机产生spwm设计报告.docVIP

摘要 本系统由单片机控制模块、键盘显示模块组成。采用查表方式，控制4种不同频率的SPWM控制脉冲序列。 一、方案论证与比较 1、常见SPWM信号产生方法 方案一：模拟调制器法。该方法由正弦调制波发生电路、三角载波发生电路和模拟电压比较器三部分组成。而这种控制电路要实现调频、调压都离不开CPU、EPROM、A／D、D／A转换器等。所以该电路复杂、器件分散性大、可靠性差。 方案二：专用芯片法。如英国Mulend公司的HEF4752和德国西门子公司的SLE4520等。该方法的优点是电路集成度高、可靠性高，缺点是无法全面实现对调速系统的反馈控制、监视管理和保护工作，故一般也要配合单片机实现。 方案三：软件生成法。该方法要考虑指令功能、存储容量和运算速度是否影响实时性，采用89C51单片机查表法生成SPWM控制脉冲列的方法。 2、方案论证 本系统由于载波比已定，频率调节范围已知，可以通过计算把占空比存在单片机的ROM中，通过查表来获得一个等效正弦波周期内的占空比。电路设计也较为简单。图1给出了该系统的总体框图。 二、理论分析与参数计算 1、SPWM脉冲序列占空比计算 题目要求产生单极性SPWM 信号正半波 0~5V ，载波比20，根据SPWM脉冲占空比 计算公式 可得半个正弦波周期内SPWM脉冲占空比依次为： 0.1251476 0.3631924 0.5656854 0.7128052 0.7901507 0.7901507 0.7128052 0.5656854 0.3631924 0.1251476 2、SPWM脉冲序列频率计算 SPWM 波每秒脉冲数称为载波频率，记作fC，因为载波频率fC 与等效正弦波频率 fR 之比，称作为载波比，记作N，本系统中N 20，所以 fC 20* fR 即本系统要求的SPWM脉冲序列频率分别为：400Hz，600Hz，800Hz，1000Hz。 3、LED数码管限流电阻计算 发光二极管的工作电流一般在5~10mA之间，本系统中采用共阳发光二极管，由5V直 流电影供电。故限流电阻为V/I，即限流电阻为0.5K~1K。 三、电路图及程序流程图设计 1、电路图设计 2、主程序流程图 3、中断服务程序流程图 四、测试方法与数据 用示波器观察单片机P1.0输出的波形，以下是测试数据： 五、测试结果的分析 频率偏差原因：在定时器中断服务程序中查表赋定时的初值，占用时间较多，导致定时不准确；另外，测试仪器本身存在测量误差。 89C52 单片机 键盘 波形输出 数码管显示 开始 89C51中断初始化 送数码管显示值 等待 入口 赋定时器 定时初值 P1.0是否为1 Time toff Y P1.0置0 Time ton k加1 P1.0 取反 k 10? k 10? Y N 返回 返回 Y 键值 3? 外部中断0中断 服务程序 T0中断服务程序 键值置0 根据键值赋脉冲周期及显示值 键值加1 等效正弦波40Hz 按键消抖 入口 等效正弦波50Hz 等效正弦波30Hz 等效正弦波20Hz