pwm信号发生器的研制

《pwm信号发生器的研制》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、专业课程设计报告题目：PWM信号发生器的研制姓名：岑澈专业：通信工程班级学号：07042111指导教师：刘敏南昌航空大学信息工程学院20010年7月5日PWM信号发生器的研制专业课程设计任务书2009－2010学年第2学期　第16周－19周题目PWM信号发生器的研制内容及要求1.设计要求：①采用定时/计数器8253；②PWM信号的工作频率为500Hz(1000Hz)；③占空比可变且显示占空比。2.电路组成框图：显示器单片机定时/计数器整形PWM进度安排16周：查找资料，进行系统硬件设计、软件方案设计；17周：硬件制作、软

2、件的分模块调试；18周：系统联调；19周：设计结果验收，报告初稿的撰写。学生姓名：岑澈指导时间：第16～19周指导地点：E楼408室任务下达2010年6月13日任务完成2010年7月9日考核方式1.评阅√□2.答辩√□3.实际操作√□4.其它√□指导教师刘敏系（部）主任付崇芳1PWM信号发生器的研制第一章绪论PWM(PulseWidthModulation)又称脉冲宽度调制，是现代控制技术常用的一种控制信息输出，可以有效地利用数字技术控制模拟信号的技术。所谓的PWM,实际上就是一种特定的脉冲输出，这种脉冲是一种周期固定但

3、是占空比变化的脉冲，在这里占空比实际上就是脉冲的“占”和整个脉冲周期的比值，通常用一个百分数表示，这种脉冲经过适当的滤波就能够得到一个直流电压，这个电压随着脉冲的占空比的变化而变化。如果这个脉冲的占空比为100%，那么输出的直流电压值为脉冲的幅值；如果这个脉冲的占空比为0%，那么输出的直流电压值也就为零。占空比介于这两个数值中间时，输出的直流电压值也介于这两个数值。随着各技术领域的发展，出现了多种PWM控制技术，其中主要有：等脉宽PWM法、随机PWM、SPWM法、梯形波与三角波比较法、线电压控制PWM等。目前，运动控制系

4、统或电动机控制系统中实现PWM的方法主要有传统的数字电路方式、专用的PWM集成电路、单片机实现方式和可编程逻辑器件实现方式。本文介绍的PWM信号发生器基于MCS-51单片机的用软件产生PWM信号的途径，并介绍了一种独特的通过采用计数法加软件延时法实现PWM信号占空比调节的方法。实现对输出波形的占空比的连续调节，并能对运行信号的占空比进行实时显示。这个脉冲的频率一般都在几十千赫兹，有的甚至达到数百千赫兹，因此用来滤波的电路时间常数很小，反映速度也特别快，所以它可以直接用来控制各种电参数；同时这也使得它的整流电路非常简单，几

5、乎不占用什么成本，而输出的波形却十分灵活且相当容易实现，所以目前PWM被广泛地应用在DA转换、变频控制、交流输出、电机控制等场合。1PWM信号发生器的研制3PWM信号发生器的研制2PWM信号发生器的研制第二章系统组成与工作原理2.1系统设计内容与要求2.1.1设计内容：PWM信号发生器的研制2.1.2设计要求：（1）采用定时/计数器8253（2）PWM信号的工作频率为500Hz(1000Hz)（3）占空比可变且显示占空比2.2系统组成及工作原理2.2.1系统组成此系统由89C51单片机核心控制单元、HD7279控制的显示

6、与键盘扫描单元以及8253计数单元组成，其中还用到了74LS138译码器作为单片机的片选输出来作为8253计数器的口地址控制单元，在完成89C51与8253连接的电路中还用到了74LS373地址锁存器和一些逻辑门电路组成。2.2.2系统的工作原理通过89C51单片机对各个单元模块的控制，采用软件编程的方法产生PWM脉冲，在程序代码中，通过改变给8253计数器的写入值产生不用占空比的PWM信号，此过程需用键盘操作，使得数码管显示相应的占空比。2PWM信号发生器的研制3PWM信号发生器的研制第三章系统硬件设计3.1方案比较与

7、确定方案一：直接采用51单片机TO/TI定时,通过软件编程产生PWM脉冲。以89C51单片机为核心控制单元，采用计数法加软件延时法，以及与按键相配合。当有按键按下后，通过键盘扫描将所按键值作为PWM信号的的占空比输入，经软件程序处理后实现PWM信号的占空比可变，并在数码管上显示相应的占空比。方案二：选用可编程芯片8253的计数器0作为PWM信号发生器，8253的计数器0工作在可重复触发单稳态方式1下，它的输出口OUT0产生宽度可调的PWM信号脉冲，该输出脉冲宽度为：W=N/f；输出的占空比为：P=W1×(f/N)；式中，

8、W为输出脉冲宽度，单位是秒；W1为一个周期内高电平的脉冲宽度，P为占空比；f为计数器时钟信号的频率；N为单片机为其置入的计数值。PWM的频率由GATE0上所加的信号频率决定；在计数器0的GATE0端输入一定频率的方波，该频率由计数器1的OUT1输出产生，再由89C51的ALE锁存信号给CLK1和CLK0同步的时钟脉冲