单片机产生正弦波

产生单晶片正弦波一个要求使用单芯片映射430 g 2553和运算放大器lmv358生成正弦波，周期1秒。两个想法您可以用单片机生成PWM，调整参数寄存器值以生成不同的工作周期PWM信号。如果占空比的变化是正弦，那么过滤后可以得到所需的正弦波。其中，脉冲宽度调制(PWM)控制脉宽调制技术是调制一系列脉冲宽度，以获得所需波形(包括形状和振幅)。图1是使用PWM波代替正弦半波的示例。(单芯片输出图1b，过滤后图1a)图1使用PWM波而不是正弦半波三个实践1 PWM周期计算正弦波周期1秒，要显示的PWM信号周期是多少？数字太少则波形不完整(极端情况下仅限一周期PWM)。数量多将增加单片机的计算量，对速度有要求。其中，选择N=200。PWM信号的周期为T=1/200秒=5毫秒。2 PWM参数计算PWM由计时器TimerA生成，由计时器时钟、周期数和高级别数三个关键参数组成。l计时器时钟：计时器时钟源为4个，2个内部(辅助时钟ACLK，子系统主时钟SMCLK)，2个外部。使用内部时钟。如果没有外部决定，则ACLK从内部时钟源VLOCLK(低频时钟源，12K赫兹)生成，SMCLK从内部数字时钟DCOCLK(默认为1M赫兹)生成。建议使用更高的频率。部分代码如下：bcsctl 1 |=DIVA _ 0；/ACLK=VLOBCSCTL2 |=SELM _ 0 DIVM _ 0 DIVS _ 0/MCLK=DCO，SMCLK=DCO/Configure TimerAtactl=task S1 MC _ 1；/Source: SMCLK，UP mode其中ACLK可以配置为VLOCLK的1，2，4，8分割。您可以在此处将其设定为1分割。ACLK=VLO；在第二行中，SELM_0负责将选定MCLK的时间源设置为DCOCLK，将DIVM_0设置为MCLK=DCO，将DIVS_0设置为SMCLK=DCO(默认时间源)。Tasksel 1将计时器时钟设置为SMCLK(对于tasksel 0，请选择ACLK)，并且不进行频率划分。选择“MC_1”作为“模式上升模式”。使用上述方法设置计时器时钟=SMCLK=DCO=1M赫兹。l周期数：上升模式指示计时器从0增加到上限值CCR0。必须设置CCR0。周期T=1/200秒，计时器时钟=SMCLK=DCO=1M赫兹，计时器周期T=1微秒，因此CCR0=T/t=5000，即5毫秒。l高级计数：当计时器从0增加到上限值CCR0时，必须设置脉宽CCR1。K=CCR1/CCR0的数值每周期(5毫秒)更改一次，变化趋势满足正弦变化，200毫秒构成正弦变化周期。要获取CCR1值，请在MATLAB中输入以下内容：t=0: pi/100:2 * pi；k=(sin(t)1)/2；cc R1=round(4999 * k)；可以获得值201 CCR1。上面的第一行设置在0-2pi之间均匀分布的201个数字，第一行和最后一行分别对应于0弧度和2pi弧度。第二行计算具有偏移0.5和整体振幅1的正弦波振幅的201个正弦值，如图2所示。图2偏移为0.5，总振幅为1的正弦波振幅第三行计算CCR1的值，乘以k和CCR0(此处为5000)，然后取舍入(round函数)。将数据导出到MATLAB以便于单片机编程：Fid=fopen(exp.txt，w)；Fprintf (FID，% d，cc R1)；f close(FID)；序列CCR1值作为连续的ccr1值(在MATLAB工作目录中包含逗号)生成。复制到程序中并定义阵列temp200。此数组中的数值是由MATLAB生成的数值。3 PWM实施流程程序由两个中断组成：当计时器达到上限CCR0(此处为4999)时运行中断，在中断服务程序中将输出设置为1，当达到中间值CCR1(0到4999)时运行中断，在中断服务程序中将输出设置为0。此外，如果同时发生封锁，则存在封锁嵌套和优先级问题，如果需要将CCR1设置为4999，请手动将其设置为4998。软件过程如图3所示。图3软件流程图程序如下：/* * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * */launch pad la B4-timer toggle p 1.6，/MSP430G2553/-/| XIN|-/| |/rst xout |-/| |/p 1.6 |-led/* * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * *#includeShort temp 200=2500，2578，2656，2735，2813，2891，2968，3045，3121，3197，3272，3492，3534，3634，3704，3772，3839，3904，3969，4031，4093，4093，4152，4211，4267，43224425、4474、4522、4567、4610、4651、4690、4727、4761、4793、4823、4851、4877、4900、49004939、4955、4968、4979、4988、4994、4998、4999、4998、4994、4988、4979、4968、4955、4920、4900、4877、4851、4823、4793、4761、4727、4690、4651、4610、4567、4522、4474、4374，4322，4267，4211，4152，4093，4093，4031，3969，3904，3839，3772，3704，36343420、3346、3272、3197、3121、3045、2968、2891、2813、2735、2656、2578、2500、2421、2264、2186、2108、2031、1954、1878、1802、1727、1653、1579、1507、1435、1365、1295、1160，1095，1030，968，906，847，788，732，677，625，525，477，432，389，348238、206、176、148、122、99、79、60、44、31、20、11、5、1、0、1、5、11、148、176、206、238、272、309、348、389、432、477、525、574、625、677、732、7881030、1095、1160、1227、1295、1365、1435、1507、1579、1653、1727、1802、1878、1954、2108，2186，2264，2343，2421 ；int I=0；Void main(void)WDTCTL=WDTPW WDTHOLD/Stop watchdog timerif(cal bc1 _ 1 MHz=0x ff | | cal dco _ 1 MHz=0x ff)while(1)；/if calibration constants erased，trap CPU！BCSCTL1=CALBC1 _ 1MHZ/Set rangeDCOCTL=CALDCO _ 1MHZ/Set DCO step modulationbcsctl 3 |=lf xt1s _ 2；/LFXT1=VLOP1DIR=0x40/P1.6绿色LED(output)P1OUT=0；/关闭ledIFG1= OFIFG/Clear OSCFault flagbcsctl 1 |=DIVA _ 0；/ACLK=VLOBCSCTL2 |=SELM _ 0 DIVM _ 0 DIVS _ 0/MCLK=DCO，SMCLK=DCO/Configure TimerAtactl=task S1 MC _ 1；/Source: ACLK，UP modeCCR0=5000/Timer count 5100CCR1=2500/Timer count 100CCTL0=CCIE/CCR0 interrupt enabledCCTL1=CCIE/CCR1 interrupt enabled_ BIS _ SR(GIE)；for(；)；/timer A0 interrupt service router#pragma vector=TIMER0_A0_VECTOR_interrupt void Timer_A0 (void)P1OUT |=BIT6/P1.6输出高If(i=199)I=0；ElseI；If(tempi=4999)CCR1=4998Elsecc R1=tempI；/timer a1 interrupt vector(ta0iv)handler#pragma vector=TIMER0_A1_VECTOR_interrupt void Timer_A1(void)交换机(ta0iv)case 2330 P1 out= bit 6；/P1.6 output LowBreak案例10:Break4输出过滤器使用Lmv358的输出op放大器。针脚如图4所示。图4 358针脚示意图采用电压控制电压源二次低通滤波电路。见模拟电子技术基础，第3版，儿童诗白色，火星英主编，7.4.2节，352页)。电路图如图5所示。图5电压控制电压源二次低通滤波器电路通带增益：Avp=1 R4/R3传递函数