PWM直流电机控制系统电路课件.ppt

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1、项目8PWM直流电机控制系统电路学习目标通过本项目的学习，能够熟练阐述定时器/脉冲调宽（TPM）模块的特点；能够熟悉状态与控制寄存器（TPMxSC）的配置；能够熟悉计数寄存器(TPMxCNTH:TPMxCNTL)的配置；能够熟悉模数寄存器(TPMxMODH:TPMxMODL)的配置；能够熟悉状态与控制寄存器(TPMxCnSC)的配置；能够熟悉通道值寄存器(TPMxCnVH:TPMxCnVL)的配置；能够应用定时器/脉冲调宽（TPM）模块编写相关的应用程序。学习要求能够熟练阐述定时器/脉冲调宽（TPM）模块的特点能够熟悉状态与控制寄存器

2、（TPMxSC）的配置能够熟悉计数寄存器(TPMxCNTH:TPMxCNTL)的配置能够熟悉模数寄存器(TPMxMODH:TPMxMODL)的配置能够熟悉状态与控制寄存器(TPMxCnSC)的配置能够熟悉通道值寄存器(TPMxCnVH:TPMxCnVL)的配置能够应用定时器/脉冲调宽（TPM）模块编写相关的应用程序项目导入由飞思卡尔MC9S08GB60单片机组成最小应用系统，用单片机产生脉冲宽度可调的脉冲，通过改变直流电机电枢电压来控制直流电机的转速。在励磁式直流伺服电机中，电机转速由电枢电压决定，在励磁电压和负载转矩恒定时，电枢电压

3、越高，电机转速越快，电枢电压降至0时，电机停转。单片机输出宽度可调的脉冲，在该脉冲的作用下，当电机通电时，速度增加，电机断电时，速度减小，只要适当改变脉冲宽度即可控制电机的转速。图8-1为PWM直流电机控制电路。项目导入项目分析1．用最少的元器件构成一个单片机的最小应用系统。2．由单片机产生脉冲宽度可调的脉冲，通过改变直流电动机电枢电压来控制直流电动机转速。在动手实现PWM直流电动机控制电路之前，首先学习MC9S08GB60型单片机定时器/脉冲调宽模块的相关知识及其寄存器的配置。在前面的几个项目中，也应用到该模块的相关知识，学习完此章

4、内容后，应复习前面几章的内容以便加深理解。相关知识8.1定时器/脉冲调宽模块（TPM）的概述8.2定时器/脉冲调宽模块（TPM）的应用8.1定时器/脉冲调宽模块（TPM）的概述几乎每个微控制器内部都有定时器/计数器。顾名思义，定时器/计数器有两个基本作用，一是作定时用，即用来精确地确定某一时间；二是作计数器用，即用来累计外部输入脉冲的个数。不论定时还计数，定时器/计数器操作最基本的特点是对时钟脉冲计数，只是作定时器用是对内部总线时钟脉冲序列计数；而作计数器用是对外部输入脉冲进行计数。8.1定时器/脉冲调宽模块（TPM）的概述定时器/计

5、数器的个数，视生产厂家、型号的不同而各有差异。MC9S08GB60型单片机提供2个独立的定时器/脉冲调宽模块，，分别是1个3通道的TPM1和1个独立5通道的TPM2，它们除了具有最基本和最简单的定时功能外，还具有输入捕捉、输出比较和“边缘对齐”脉宽调制（PWM）输出的功能。这些功能可以应用于各种场合下的时间与频率参数的测量，可以用作D/A输出各种信号波形，亦可以作为控制信号。8.1定时器/脉冲调宽模块（TPM）的概述该模块具有以下特性：⑴．1至8个通道：—每个通道可以配置为输入捕捉、输出比较或“边缘对齐”脉宽调制（PWM）输出—上升沿

6、、下降沿或任何边沿输入捕捉触发—设置、清除、切换输出比较操作脉宽调制（PWM）输出上的极性可选择⑵．在所有通道上，模块可配置为缓冲、中央对齐脉冲宽度调制（CPWM）⑶．定时器时钟源可以是预分频的总线时钟、固定系统时钟或外部时钟管脚⑷．分频系数可以是1,2,4,8,16,32,64或128等预分频器值⑸．16位自由运行或模数向上/向下的计数操作⑹．定时器系统启动⑺．每个通道一个中断以及终端计数中断8.1定时器/脉冲调宽模块（TPM）的概述定时器/脉宽调制（PWM）模块相关的引脚是与端口D复用，如图8-2所示。例如：该模块的TPM1CH0

7、与端口D的PTD0是同属一个引脚的。复位后，端口D的引脚默认为通用输入输出I/O接口，定时器/脉宽调制（PWM）模块的功能被禁止。注意，该模块的任何一个引脚被配置为时钟输入时，会相应地使能上拉电阻。如果TPMxCH0被用作外部时钟输入，则TPM的通道0将不能使用此引脚，但仍可作为输入捕捉。8.1定时器/脉冲调宽模块（TPM）的概述8.1定时器/脉冲调宽模块（TPM）的概述图8-3为TPM模块的内部结构图，图中的TPMxCHn的x是指TPM模块编号，编号范围为1-2（如TPM1或TPM2），n是指该模块的通道编号，通道编号范围为1-5（

8、如CH1、CH2等）。当MCU在后台运行时，TPM模块将会被暂时终止直到MCU恢复到正常的操作模式。在停止模式下，TPM模块时钟是停止的；在等待模式下，TPM模块仍可以正常运行。8.1定时器/脉冲调宽模块（TPM）的概述