课程设计（论文）-单片机实现步进式pwm输出

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1、单片机实现步进式PWM输出摘要:本文介绍了一种新型PWM输出的方式。它是用89C52作为主控部分，用8254-2可编程定时器/计数器来实现1Hz～3kHz步进式PWM的输出；具有分辨率高、反应速度快及占用CPU时间少的优点。本设计给出了硬件结构的组成图以及程序设计，很好的完成了软硬件的结合，并实现了预期的功能。且本系统运行稳定，结构简单，应用范围广，所以可以通过扩展而达到实际的应用。关键词：单片机AT89C528254-2脉宽调制（PWM）MicroprocessorStepperPWMoutputAbstract：ThispaperintroducesanewtypeofPWMo

2、utputmode.Itispartof89C52asamaster,withthe8254-2programmabletimer/countertoimplementstep-1Hz~3kHzPWMoutput;highresolution,fastresponse,andlessCPU-timeadvantage.Thisdesigngivesthehardwarestructurediagramandprogramdesign,agoodcombinationofsoftwareandhardwaretocompleteandachievethedesiredfunction

3、ality.Andtheoperationofthissystemstable,simplestructure,wideapplication,itcanbeextendedtoachievepracticalapplication.KeyWords:SCMAT89C528254-2pulsewidthmodulation(PWM)引言脉冲宽度调制（PulseWidthModulation,PWM），简称脉宽调制，是一种最初用于无线电通信的信号调制技术，后来在控制领域中（比如舵机控制、电机调速）也得到很好的应用，从而形成了独特的PWM控制技术。PWM控制的基本原理很早就已提出，但是

4、受电力电子器件发展水平的制约，在20世纪80年代以前一直未能实现。直到进入20世纪80年代，随着全控型电力电子器件的出现和迅速发展，PWM控制技术才得到真正应用。随着电子电力技术、微电子技术和自动控制技术的发展以及各种新的理论方法，如现代控制理论和非线性系统控制思想的应用，PWM控制技术获得了空前的发展。概述在实际应用时，常常是通过调整PWM信号的脉宽来实现控制的，对脉宽的调整即改变方波信号的占空比。17本例将实现周期为20ms，而脉宽各不相同（分别为1ms、2ms和3ms）的3路PWM信号输出。采用脉冲计数法实现，即由51单片机配置专用可编程计数芯片的计数值，计数芯片输出满足占空

5、比要求的PWM信号。此种方法不需要外部的信号源输入，硬件电路简化，通过软件的处理即可实现不同脉宽PWM信号的输出。1.1PWM基本原理及其实现方法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。脉冲宽度调制波通常由一列占空比不同的矩形脉冲构成，其占空比与信号的瞬时采样值成比例。如图1（a）和（b）所示分别表示脉冲宽度调制系统的原理框图和波形图。图1 脉冲宽度调制系统的原理框图和波形图该系统有一个比较器和一个周期为Ts的锯齿波发生器组成。语音信号如果大于锯齿波信号，比较

6、器输出正常数A，否则输出0。因此，从图1中可以看出，比较器输出一列下降沿调制的脉冲宽度调制波。通过图1（b）的分析可以看出，生成的矩形脉冲的宽度取决于脉冲下降沿时刻tk时的语音信号幅度值。因而，采样值之间的时间间隔是非均匀的。在系统的输入端插入一个采样保持电路可以得到均匀的采样信号，但是对于实际中tk-kTs<

7、环计数器的输出进行比较，当调制信号大于循环计数器的输出时，比较器输出高电平，否则输出低电平。循环计数器循环一个周期后，向寄存器发出一个使能信号EN，寄存器送入下一组数据。在每一个计数器计数周期，由于输入的调制信号的大小不同，比较器输出端输出的高电平个数不一样，因而产生出占空比不同的脉冲宽度调制波。奇偶序列的产生方法是将计数器的最后一位作为比较数据的最低位，在一个计数周期内，前半个周期计数器输出最低位为0，其他高位逐次增大，则产生的数据即为偶数序列；后半个周期输出最低位