基于单片机的pwm

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1、利用单片机定时器实现信号采样和!"#控制天津大学精密仪器与光电子工程学院!"#$$%&’摘要!一种利用单片机!"#$%&’$(%的定时器)*+,-.实现采样和脉冲宽度调节/#0!1的方法!并应用于精密温度控制系统"该系统采用时间量采样的模数转换方法!并设计了完全采用软件实现的#23调节程序!用405方式完成对精密温度的控制"关键词!405控制单片机定时器5"4$%6’$(%!"#控制方式广泛应用于各种控制系统中!但对脉)时间量采样及$*"控制的实现原理冲宽度的调节一般采用硬件来实现"如使用!"#控制

2、器以应用于温度控制系统为例!介绍用定时器实现信号或在系统中增加!"#电路$%&等!则成本高#响应速度慢!而采样和!"#控制的方法"该温度控制系统包括单片机#温且!"#控制器与系统之间存在兼容问题"另外!控制系统度测量电路#负载驱动电路及电源控制#低电压检测和显中的信号采样通常是由’()转换器来完成!因此检测精度示电路等其他外围部分"要求较高时!调理电路复杂!而且因’()的位数高!从而使单片机#/!HIA34

3、!介绍利用#*+*,*-.!

4、现"这I个中断分别由!A#!<和内完全用软件实现!"#调节!以易于进行数据的通信和!O口的外围模块引起!属于外部可屏蔽中断"初始化时!对显示"该系统在中断内可以解决波形产生的实时在线计算这I个J;K口进行中断设置!并对56789:控制寄存器和计算精度问题!可精确#实时地计算设定频率下的脉冲5:D5E设置!包括输入信号O分频#选用辅助时钟:DEQ宽度"等"当定义完捕获;比较寄存器后!重新赋值5:D5E!启动!单片机"#$%&’(%!&及定时器定时器!开始连续递增计数"#/!412系列的单片机34%1在

5、超低功耗和功能集成)+)脉宽捕捉实现温度值的采样上都有一定的特色!可大大减小外围电路的复杂性!它的温度测量电路将温度值转换为电压值!同时单片机产实时处理能力及各种外围模块使其可应用在多个低功耗生的CAMN方波经电容充放电电路变换得到同频率的三角领域$=&"#/!41234%1中通用%>位定时器5678,9:有如下波!其电压值切割三角波!从而将温度值转换为相应宽度主要功能模块"的脉冲送入单片机"波形变化如图<所示"?%@一个可连续递增计数至预定值并返回A的计数器"通过设置DD5EG中的模式位!可将对应

6、的捕获;比较?=B软件可选择时钟源"寄存器DDFG设定为捕获模式!用于时间事件的精确定位"?1BC个捕获;比较寄存器!每个有独立的捕获事件"?4BC个输出模块!支持脉宽调制的需要"定时器控制寄存器5:D5E的各位可控制5678,9:的配置!并定义<>位定时器的基本操作!可选择原始频率或分频后的输入时钟源及4种工作模式"另外还有清除功能和溢出中断控制位"C个捕获;比较寄存器DDFG的操作相同!它们通过各自的控制寄存器DD5EG进行配置"图<波形变化图!微型机与应用"!""#年第!期&

7、输入引脚上发生选定脉冲的触发沿!则定时器计数的值将被复制到!!"#中"根据这一原理!选定$%&’为输入引脚!设置(()*%为捕获模式!所测温度值由模拟量经测量电路转换为脉冲后!$%+,捕捉脉冲下降沿!进入中断)%!得到与温度值一致的单位时间内的脉冲数!存入(("%作进一步处理"这样!系统就在不使用-./转换器的情况下完成了模数转换"因为单片机的时钟精确度高!而且时间量是一个相对精度极高的量!但本系统中用时间量进行温度采样可获得0%位的高精度!同时采用1,23脉冲!可以大大消除工频干扰"这些都为进行精

8、确的温度控制提供了必要的条件"!"#$%&信号生成原理将捕获4比较寄存器((",和(("0定义为比较模式!它们的输出单元56),和56)0分别对应单片机引脚708,#)-,$和70+%#)-0$%进入比较模式后!如果定时器(("#的计数值等于比较寄存器#中的值!则比较信号9:6#输出到输出单元56)#中!同时根据选定的模式对信号置位&本系统设计了一套完全由软件实现的7@/算法!并且在控复位或翻转"其中’设置;:6,将56),信号翻转!信号时制过程中完成参数的自整定%7