PWM-基本原理及其实现方法.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 defineM1 RPORTB BV PB0 电机1正转 defineM1 LPORTB BV PB0 电机1反转 defineM1 TOCR0 0 电机1停转 defineM2 RPORTB BV PB1 电机2正转 defineM2 LPORTB BV PB1 电机2反转 defineM2 TOCR2 0 电机2停转 defineM3 RPORTB BV PB2 PORTB BV PB5 电机3正转 defineM3 LPORTB BV PB2 PORTB BV PB5 电机3反转 defineM3 TOCR1A 0 PORTB BV PB5 电机3停转 defineM4 RPORTB BV PB3 PORTB BV PB6 电机4正转 defineM4 LPORTB BV PB3 PORTB BV PB6 电机4反转 defineM4 TOCR1B 0 PORTB BV PB6 电机4停转 PWM实现程序 初始化PORTB 0 DDRB 0 xff 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PWM7KHZ TCCR0 BV WGM00 BV COM01 BV CS00 相位修正PWM28KHZ 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OC2TCCR2 BV WGM21 BV WGM20 BV COM21 BV CS21 快速PWM7KHZ 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ICR1TCCR1A BV COM1A1 BV COM1B1 BV WGM11 TCCR1B BV WGM13 BV WGM12 BV CS11 ICR1 0 x00FF PWM实现程序 直流电机控制函数voiddc moto control uint8 point 包含 if 0 x80 point M1 T MOTO1停止elseif point 0 x80 OCR0 70 uint8 uint16 0 x7f point 145 100 M1 L else OCR0 70 uint8 uint16 point 0 x80 145 100 M1 R PWM实现程序 if 0 x80 point 1 M2 T MOTO2停止elseif point 1 0 x80 OCR2 70 uint8 uint16 0 x7f point 1 145 100 M2 L else OCR2 70 uint8 uint16 point 1 0 x80 145 100 M2 R PWM实现程序 if 0 x80 point 2 M3 T MOTO3停止elseif point 2 0 x80 OCR1A 70 uint16 0 x7f point 2 145 100 M3 L else OCR1A 70 uint16 point 2 0 x80 145 100 M3 R PWM实现程序 if 0 x80 point 3 M4 T MOTO4停止elseif point 3 0 x80 OCR1B 70 uint16 0 x7f point 3 145 100 M4 L else OCR1B 70 uint16 point 3 0 x80 145 100 M4 R PWM实现程序 PWM脉冲控制电机速度 预置70这个最小PWM高电平时间 为了避开电机死