PWM 基本原理与其实现方法.ppt

PWM 基本原理及其实现方法 PWM 基本原理 PWM 是通过控制固定电压的直流电源开关频率，从而改变负载两端的电压，进而达到控制要求的一种电压调整方法。PWM 可以应用在许多方面，如电机调速、温度控制、压力控制等。 PWM 基本原理 在 PWM 驱动控制的调整系统中，按一个固定的频率来接通和断开电源，并根据需要改变一个周期内“接通”和“断开”时间的长短。通过改变直流电机电枢上电压的“占空比”来改变平均电压的大小，从而控制电动机的转速。因此，PWM 又被称为“开关驱动装置”。 电枢电压“占空比”与平均电压关系图 电枢电压“占空比”与平均电压关系 Vd = Vmax*D 式中，Vd——电机的平均速度； Vmax——电机全通电时的速度(最大)； D = t1/T 当我们改变占空比 D = t1/T 时，就可以得到不同的电机平均速度，从而达到调速的目的。严格地讲，平均速度 n 与占空比 D 并不是严格的线性关系，在一般的应用中，可以将其近似地看成线性关系。 PWM实现方法 PWM 信号的产生通常有两种方法：一种是软件的方法；另一种是硬件的方法。利用单片机对 PwM 信号的软件实现方法 通过控制单片机定时器初值 T0 和 T1，从而可以实现从单片机的任意输出口输出不同占空比的脉冲波形。 PWM实现方法 在对直流电动机电枢电压的控制和驱动中．目 前广泛应用的是通过改变电机电枢电压接通时间与通电周期的比值 f 占空比)来控制电机的转速。这种方法称为脉冲宽度调制，即 PWM 控制。 PWM实现方法 电动机电枢得到的电压波形如图所示 PWM实现方法 电压平均值描述为 PWM实现方法 由式可知。当电源电压不变的情况下，电枢端电压Uav取决于占空比的大小．改变n就可以改变端电压的平均值．从而达到调速的目的。 PWM实现程序 #define M1_R PORTB |= _BV(PB0) //电机1正转 #define M1_L PORTB = ~_BV(PB0) //电机1反转 #define M1_T OCR0 = 0 //电机1停转 #define M2_R PORTB |= _BV(PB1) //电机2正转 #define M2_L PORTB = ~_BV(PB1) //电机2反转 #define M2_T OCR2 = 0 //电机2停转 #define M3_R PORTB |= _BV(PB2),PORTB |= _BV(PB5)//电机3正转 #define M3_L PORTB = ~_BV(PB2),PORTB |= _BV(PB5) //电机3反转 #define M3_T OCR1A = 0//PORTB = ~_BV(PB5) //电机3停转 #define M4_R PORTB |= _BV(PB3),PORTB |= _BV(PB6)//电机4正转 #define M4_L PORTB = ~_BV(PB3),PORTB |= _BV(PB6)//电机4反转 #define M4_T OCR1B = 0 //PORTB = ~_BV(PB6)//电机4停转 PWM实现程序 初始化 PORTB = 0; DDRB = 0xff; //设置PB //初始化T/C0，快速PWM,比较匹配发生时OC0 清零，计数到TOP 时OC0 置位,clkT0S/8 ( 来自预分频器) TCCR0 = _BV(WGM01)|_BV(WGM00)|_BV(COM01)|_BV(CS01); //快速PWM 7KHZ //TCCR0 = _BV(WGM00)|_BV(COM01)|_BV(CS00);//相位修正PWM 28KHZ //初始化T/C2，快速PWMPWM模式,8分频,PWM频率7KHZ， //在升序计数时发生比较匹配将清零OC2 ；降序计数时发生比较匹配将置位OC2 TCCR2 = _BV(WGM21)|_BV(WGM20)|_BV(COM21)|_BV(CS21); //快速PWM 7KHZ //初始化T/C1，快速PWM,比较匹配发生时OC1A， OC1B清零，计数到TOP 时OC1A， OC1B置位,clkT0S/8 ( 来自预分频器),TOP为ICR1 TCCR1A=_BV(COM1A1)|_BV(COM1B1)|_BV(WGM11); TCCR1B=_BV(WGM13)|_BV(WGM12)|_BV(CS11); ICR1=0x00FF; PWM实现程序 直流电机控制函数 void dc_moto_control(uint8 *point) 包含： if(0x80 == *point) M1_T; //MOTO1停止 else if(*point 0x80)