文本参考教案c20h05pc4l lab manual

1、C20H05 PC4L逐步设计SEPIC LED驱动器动手实验参考手册Microchip Technology Inc. C20H05 PC4L逐步设计SEPIC LED驱动器目录实验 1: 使用MPLABX建立一个全新的项目.实验 2: 基本电源开关频率设定与输出过电压保护.4- 88-18实验 3: 闭环实验19-32实验 4: 闭环实验与数字调光实验33-41实验 5: 闭环实验与数字调光实验 (使用MCC SMPS Library)42-47参考数据PIC16F1769 Datasheet, DS40001775CAN1978半数字SEPIC设计应用手册APP-EDF19-1参考线路2

2、 C20H05 PC4L实验过程所需开发工具与开发软件:MPLAB® MPLAB® MPLAB®MPLAB®X IDE v5.15Code Configurator MCC v3.75XC8 Compiler for 8-bit PIC MCUs v2.05In-Circuit Debugger ICD-3/-4 (会需要RJ11/6pin排针转接头)or PICkit-3/-4SEPIC LED 驱动实验板(APP-EDF19-1)12V电源供应器示波器+图量测设备额外实验工具或软件 (不在此手册内说明)MCP2221 PC DriverMPLAB&#

3、174; DCDT Digital Compensator Design Tool Mini USB 连接线Pleu0029 GUI3 C20H05 PC4L实验1使用MPLABX建立一个全新的项目 (请依照步骤一步一步执行)1.) 开启MPLAB X软件，并点选“New Project .” 来建立新Project于随后出现的New Project窗口中,选择“Standalone Project”后按下“Next >“4 C20H05 PC4L实验1使用MPLABX建立一个全新的项目(请依照步骤一步一步执行)2.) Select Device:3.) Select ToolPIC16

4、F1769选择绿色灯号器为主5 C20H05 PC4L实验1使用MPLABX建立一个全新的项目 (请依照步骤一步一步执行)4.) Select Plugin Board (如过有出现) 5.) Select Compiler可选择最新版本6 C20H05 PC4L实验1使用MPLABX建立一个全新的项目 (请依照步骤一步一步执行)6.) 输入Project Name与选择目录位置，确认后，按下”Finish”7.) 开启MCC ，按下确认以加载MCC界面。7 C20H05 PC4L实验1使用MPLABX建立一个全新的项目 (请依照步骤一步一步执行)8.) 调整窗口(随个人喜好)9.) 点选/T

5、ools/Options后会出现Options窗口，再选取“Embedded”后修改成一样的设定!方便实验结果与步骤一样8实验2基本电源开关频率设定与输出过电压保护9C20H05 PC4L C20H05 PC4L实验2基本电源开关频率设定与输出过电压保护设置1.) 设定System Module10 C20H05 PC4L实验2基本电源开关频率设定与输出过电压保护设置2.) 设定Comparator 1 (过压保护使用)双击CMP1后, CMP1会移动到ProjectResources内,并允许编辑设定, 之后的OPA.等, 都是使用同样步骤11 C20H05 PC4L实验2基本电源开关频率设

6、定与输出过电压保护3.) 设定DAC3 (用于设定输出过电压保护点，比例：DAC3 1V = VOUT 25.8499091V (3.3+82+0.0047)/3.3) )12 C20H05 PC4L实验2基本电源开关频率设定与输出过电压保护4.) 设定 PWM6 (也是SEPIC PWM频率)PWM6 是16-Bit PWM 模块，可以选择其他具有相同功能的PWM模块13 C20H05 PC4L实验2基本电源开关频率设定与输出过电压保护设置5.)设定COG1 (实际PWM开关输出)14 C20H05 PC4L实验2基本电源开关频率设定与输出过电压保护设置6.) Pin 脚功能设置注意实际封装

7、选择15 C20H05 PC4L实验2基本电源开关频率设定与输出过电压保护7.) 按下“Generate” / “Save”设定/开始Debug 模式保存 MCC 设置(如果有问)MCC产生对应的程序开始执行 Run Main Project16 C20H05 PC4LResult基本电源开关频率设定与输出过电压保护void SYSTEM_Initialize(void)PIN_MANAGER_Initialize(); OSCILLATOR_Initialize(); WDT_Initialize();PWM6_Initialize(); DAC3_Initialize(); CMP1_In

8、itialize(); COG1_Initialize();TP3TP5GNDCOG1 必须最后一个初始化检查:TP5 PWMTP3 V_Drain17 C20H05 PC4LResult基本电源开关频率设定与输出过电压保护TP11移除 Jumper，测试输出过电压保护功能原位置)(测试后放回GNDTP11 VOUT18实验3闭环实验19C20H05 PC4L C20H05 PC4L实验3闭环实验1.)设定Comparator 2 (用来检测与电感峰值电流)20 C20H05 PC4L实验3闭环实验2.) 设定PRG1 (用于峰值电流中的斜率补偿)(PRG:可编程斜坡发生器)关于PRGxGO位

9、, 需要另外执行一个子程序”PRG1_StartRampGeneration();”PRG才会真正启动, 第27页另有说明如何启动.21 C20H05 PC4L实验3闭环实验3.) 设定OPA1 (此运算放大器为环路的部分，用来输出电流为恒电流)22 C20H05 PC4L实验3闭环实验4.) 设定DAC1 (用于设定输出电流，比例：1A/1V)后面FVR设定后,此处才会显示为0.08, 否则可能维持显示为0.23 C20H05 PC4L实验3闭环实验5.) 设定FVR (用于产生准确的参考电压VREF，确保DAC输出不受Vdd 扰动而影响环路)24 C20H05 PC4L实验3闭环实验6.)

10、 修改实验2 中已设定的COG1 & PWM625 C20H05 PC4L实验3闭环实验7.) Pin 脚26 C20H05 PC4L实验3闭环实验8.) 按下“Generate”9.) 修改 main.c ，加入一行程序10.) 开始 Debug 模式“PRG1_StartRampGeneration();”void main(void)/ initialize the device SYSTEM_Initialize();/ When using interrupts, you need to set the Global and Peripheral Interrupt Enab

11、le bits/ Use the following macros to:/ Enable the Global Interrupts/INTERRUPT_GlobalInterruptEnable();/ Enable the Peripheral Interrupts/INTERRUPT_PeripheralInterruptEnable();/ Disable the Global Interrupts/INTERRUPT_GlobalInterruptDisable();/ Disable the Peripheral Interrupts/INTERRUPT_PeripheralIn

12、terruptDisable();PRG1_StartRampGeneration();手动输入!while (1)/ Add your application code开始执行Run Main Project27 C20H05 PC4LResult闭环实验检查: 顺序与项目是否一致?COG1必须放在最后一行TP14TP20void SYSTEM_Initialize(void)PIN_MANAGER_Initialize(); OSCILLATOR_Initialize(); WDT_Initialize();PWM6_Initialize(); DAC3_Initialize(); FVR

13、_Initialize(); CMP2_Initialize(); CMP1_Initialize();/ COG1_Initialize(); OPA1_Initialize();TP9TP5TP3否则保护可能会直接误动作, LD1故障显示亮起DAC1_Initialize(); PRG1_Initialize(); COG1_Initialize();注意，噪声偏大时，建议：1. TP5与TP3测试点，接地点使用TP92. TP14测试点，接地点使用TP20 TP14量测带宽建议使用最小带宽TP5 COG OutTP14 ILEDTP3 V_Drain28 C20H05 PC4LResul

14、t闭环实验Bode Plot图量测使用Bode 100频率分析仪器双击Bode Analyzer Suite29 C20H05 PC4LResult闭环实验Bode Plot图量测(系统开环测量)TP11TP14TP20 PGNDTP6完成上面红色方框接线后执行分析30 C20H05 PC4LResult闭环实验Bode Plot图量测(系统Plant 量测)TP11TP14TP20 PGNDTP6TP16完成上面红色方框接线后执行分析31 C20H05 PC4LResult闭环实验Bode Plot图量测(器单独量测)TP14TP20 PGNDTP6TP16完成上面红色方框接线后执行分析32

15、实验4闭环实验与数字调光实验33C20H05 PC4L C20H05 PC4L实验4闭环实验与数字调光实验1.) 设定PWM5 (用来作为PWM 调光基础，可调光的频率与 Duty)34 C20H05 PC4L实验4闭环实验与数字调光实验2.) 设定DSM135 C20H05 PC4L实验4闭环实验与数字调光实验3.) 修改实验3 中已设定的COG136 C20H05 PC4L实验4闭环实验与数字调光实验4.) 修改实验3 中已设定的PRG137 C20H05 PC4L实验4闭环实验与数字调光实验5.) 修改实验3 中已设定的OPA138 C20H05 PC4L实验4闭环实验与数字调光实验6.

16、) Pin 脚39 C20H05 PC4L实验4闭环实验与数字调光实验7.) 按下“Generate”8.) 检查 main.c ，确认“COG1_Initialize();”是否为最后一个被初始化的模块？9.) 开始 Debug 模式void SYSTEM_Initialize(void)PIN_MANAGER_Initialize(); OSCILLATOR_Initialize(); WDT_Initialize();FVR_Initialize(); CMP2_Initialize(); DAC3_Initialize(); COG1_Initialize(); DSM1_Initia

17、lize(); PWM6_Initialize(); CMP1_Initialize(); OPA1_Initialize(); DAC1_Initialize(); PWM5_Initialize(); PRG1_Initialize();/COG1_Initialize();/否则保护可能会直接误动作,LD1故障显示亮起检查: 顺序与项目是否一致? COG1必须放在最后一行开始执行Run Main Project40 C20H05 PC4L实验4闭环实验与数字调光实验10.) 调光信号测量TP14注意，噪声偏大时，建议：TP5与TP4测试点，接地点使用TP3 TP14测试点，接地点使用TP

18、20TP14量测带宽建议使用最小带宽1.2.TP4TP5TP5 OCG1TP14 ILEDTP4 Dimming Signal41 C20H05 PC4L实验5闭环实验与数字调光实验 (使用MCC SMPS Library)1.)2.)重新建立一个全新项目 (重复实验1 的步骤19)开启MCC后，依序完成下图中的#1#3.#1#2#342 C20H05 PC4L实验5闭环实验与数字调光实验 (使用MCC SMPS Library)3.)设定SEPIC相关参数后，按下”Update All”43 C20H05 PC4L实验5闭环实验与数字调光实验 (使用MCC SMPS Library)4.)5

19、.)选取“PulseModulatorBlock”，修改CMP (SW) 为CMP2，接着按下”Upload”。(步骤#1#3)最后才设定比较器。(步骤#4)#1#4#2#344 C20H05 PC4L实验5闭环实验与数字调光实验 (使用MCC SMPS Library)6.)选取“FaultBlock”，修改CMP为CMP1，接着按下”Upload”。(步骤#1#3)#1#3#245 C20H05 PC4L实验5闭环实验与数字调光实验(使用MCC SMPS Library)7.)依序完成脚位设定。46 C20H05 PC4L实验5闭环实验与数字调光实验 (使用MCC SMPS Library

20、) 8.) MCC按下“Generate”，完成初步设置。9.) 加入下方#1 的三行程序。10.) #2 为附加的调光范例程序，可以选择使用与否。11.) 此时可执行Debug，程序应与实验14的结果一致，可实验4(步骤10)的波型做比对，看结果是否一致。#1#247结论熟悉PIC16F1769必要的完成以上实验后，模块设置，一步步完成设计PWM器所需的步骤。并且接着，学习完成了LED恒定电流的与设定，最后加上数字PWM调光技术，轻松地完成原本应该是复杂的与调光。Microchip提供强大的工具，更是将CIP (Core Independent Peripherals) 发挥得淋漓尽致，大大

21、缩短开发时程，使用者能充分发挥创意，设计出极具附加价值的高端！48C20H05 PC4L C20H05 PC4LThe Microchip name, logo, The Embedded Control Solutions Company, PIC, PICmicro, PICSTART, PICMASTER,PRO MATE, MPLAB, SEEVAL, UNI/O, KEELOQ and the KEELOQ logo are registered trademarks, In-Circuit Serial Programming, ICSP, microID, are tradema

22、rks of Microchip Technology Incorporated in the USA and other countries.Windows is a registered trademark of Microsoft Corporation.I2C is a trademark of NXP Corporation.Microwire is a registered trademark of National Semiconductor Corporation. All other trademarks herein are the property of their re

23、spective companies.© 2016 Microchip Technology Incorporated.s.“Information contained in this publication regarding device applications and the l ke is intended through suggestion only and may be super- seded by updates. No representation or warranty is given and no liability is assumed by Micro

24、chip Technology Inc. with respect to the accu- racy of such information, or infringement of patents arising from any such use of otherwise. Use of Microchips products as critical compo- nents in life support systems is not authorized except with express written approval by Microchip. No licenses are

25、 conveyed, implicitly or otherwise, under any intellectual property rights.”49 C20H05 PC4LAcute 示波器操作1、使用设备自带的USB线缆连接设备和电脑。2、将所附的两条Probe接到示波器的BNC接头上。3、连接完成后，双击桌面示波器的图标。执行示波器软件。操作界面如下：50 C20H05 PC4LAcute 示波器操作通道切换键当选择了某个通道后，所有相关电压或是光标的操作都是对该通道做动作。例如：切到CH1后，旋转Voiv钮，画面上只有CH1的波形会改变。如果该通道颜色为灰色，则表示该通道不能使用。在单机使用时只有CH1及CH2可使用。多机叠加时，软件会自动侦测硬件情形，在接上23台示