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1、PWM基本原理及其实现方法PWM基本原理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。PWM基本原理在PWM驱动控制的调整系统中,按一个固定的频率来接通和断开电源,并根据需要改变一个周期内“接通”和“断开”时间的长短。通过改变直流电机电枢上电压的“占空比”来改变平均电压的大小,从而控制电动机的转速。因此,PWM又被称为“开关驱动装置”。电枢电压“占空比”与平均电压关系图电枢电压“占空比”与平均电压关系Vd=Vmax*D式中,
2、Vd——电机的平均速度;Vmax——电机全通电时的速度(最大);D=t1/T当我们改变占空比D=t1/T时,就可以得到不同的电机平均速度,从而达到调速的目的。严格地讲,平均速度n与占空比D并不是严格的线性关系,在一般的应用中,可以将其近似地看成线性关系。PWM实现方法PWM信号的产生通常有两种方法:一种是软件的方法;另一种是硬件的方法。利用单片机对PwM信号的软件实现方法通过控制单片机定时器初值T0和T1,从而可以实现从单片机的任意输出口输出不同占空比的脉冲波形。PWM实现方法在对直流电动机电枢电压的控制和驱动中.目前广泛应用的是通过改变电
3、机电枢电压接通时间与通电周期的比值f占空比)来控制电机的转速。这种方法称为脉冲宽度调制,即PWM控制。PWM实现方法电动机电枢得到的电压波形如图所示PWM实现方法电压平均值描述为PWM实现方法由式可知。当电源电压不变的情况下,电枢端电压Uav取决于占空比的大小.改变n就可以改变端电压的平均值.从而达到调速的目的。PWM实现程序#defineM1_RPORTB
4、=_BV(PB0)//电机1正转#defineM1_LPORTB&=~_BV(PB0)//电机1反转#defineM1_TOCR0=0//电机1停转#defineM2_RPORTB
5、=
6、_BV(PB1)//电机2正转#defineM2_LPORTB&=~_BV(PB1)//电机2反转#defineM2_TOCR2=0//电机2停转#defineM3_RPORTB
7、=_BV(PB2),PORTB
8、=_BV(PB5)//电机3正转#defineM3_LPORTB&=~_BV(PB2),PORTB
9、=_BV(PB5)//电机3反转#defineM3_TOCR1A=0//PORTB&=~_BV(PB5)//电机3停转#defineM4_RPORTB
10、=_BV(PB3),PORTB
11、=_BV(PB6)//电机4正转#defineM4
12、_LPORTB&=~_BV(PB3),PORTB
13、=_BV(PB6)//电机4反转#defineM4_TOCR1B=0//PORTB&=~_BV(PB6)//电机4停转PWM实现程序初始化PORTB=0;DDRB=0xff;//设置PB//初始化T/C0,快速PWM,比较匹配发生时OC0清零,计数到TOP时OC0置位,clkT0S/8(来自预分频器)TCCR0=_BV(WGM01)
14、_BV(WGM00)
15、_BV(COM01)
16、_BV(CS01);//快速PWM7KHZ//TCCR0=_BV(WGM00)
17、_BV(COM01)
18、_BV(CS0
19、0);//相位修正PWM28KHZ//初始化T/C2,快速PWMPWM模式,8分频,PWM频率7KHZ,//在升序计数时发生比较匹配将清零OC2;降序计数时发生比较匹配将置位OC2TCCR2=_BV(WGM21)
20、_BV(WGM20)
21、_BV(COM21)
22、_BV(CS21);//快速PWM7KHZ//初始化T/C1,快速PWM,比较匹配发生时OC1A,OC1B清零,计数到TOP时OC1A,OC1B置位,clkT0S/8(来自预分频器),TOP为ICR1TCCR1A=_BV(COM1A1)
23、_BV(COM1B1)
24、_BV(WGM11);TC
25、CR1B=_BV(WGM13)
26、_BV(WGM12)
27、_BV(CS11);ICR1=0x00FF;PWM实现程序直流电机控制函数voiddc_moto_control(uint8*point)包含:if(0x80==*point)M1_T;//MOTO1停止elseif(*point<0x80){OCR0=70+(uint8)(((uint16)(0x7f-*point)*145)/100);M1_L;}else{OCR0=70+(uint8)(((uint16)(*point-0x80)*145)/100);M1_R;}PWM实现程序if
28、(0x80==*(point+1))M2_T;//MOTO2停止elseif(*(point+1)<0x80){OCR2=70+(uint8)(((uint16)(0x7f-*(