单片机定时/计数器设计输出PWM

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简介:文章介绍了定时/计数器PWM设计要点以及在使用ATmega128的定时/计数器设计输出PWM时应注意的几个关键点。

一、定时/计数器PWM设计要点

根据PWM是利用微处理器的数字输出来对模拟电路进行控制的特点,在使用ATmega128的定时/计数器设计输出PWM时应注意以下几点:

1.首先应根据实际的情况,确定需要输出的PWM频率范围,这个频率与控制的对象有关。如输出PWM波用于控制灯的亮度,由于人眼不能分辨42Hz以上的频率,所以PWM的频率应高于42Hz,否则人眼会察觉到灯的闪烁。

2.快速PWM可以的到比较高频率的PWM输出,但占空比的调节精度稍微差一些。此时计数器仅工作在单程正向计数方式,计数器的上限值决定PWM的频率,而比较匹配寄存器的值决定了占空比的大小。PWM频率的计算公式为:

3.然后根据需要PWM的频率范围确定ATmega128定时/计数器的PWM工作方式。AVR定时/计数器的PWM模式可以分成快速PWM和频率(相位)调整PWM两大类。

PWM频率 = 系统时钟频率/(分频系数*(1+计数器上限值)) AVR单片机是1997年由ATMEL公司研发出的增强型内置Flash的RISC的特点,在使用ATmega128的定时/计数器设计输出PWM时应注意以下几点:

1.首先应根据实际的情况,确定需要输出的PWM频率范围,这个频率与控制的对象有关。如输出PWM波用于控制灯的亮度,由于人眼不能分辨42Hz以上的频率,所以PWM的频率应高于42Hz,否则人眼会察觉到灯的闪烁。

2.快速PWM可以的到比较高频率的PWM输出,但占空比的调节精度稍微差一些。此时计数器仅工作在单程正向计数方式,计数器的上限值决定PWM的频率,而比较匹配寄存器的值决定了占空比的大小。PWM频率的计算公式为:

3.然后根据需要PWM的频率范围确定ATmega128(是ATMEL公司的 8位系列单片机的最高配置的一款单片机,应用极其广泛)定时/计数器的PWM工作方式。AVR定时/计数器的PWM模式可以分成快速PWM和频率(相位)调整PWM两大类。

PWM频率 = 系统时钟频率/(分频系数*(1+计数器上限值)) AVR单片机是1997年由ATMEL公司研发出的增强型内置Flash的RISC 精简指令集高速8位单片机。

4.频率(相位)调整PWM模式的占空比调节精度高,但输出频率比较低,因为此时计数器仅工作在双向计数方式。同样计数器的上限值决定了PWM的频率,比较匹配寄存器的值决定了占空比的大小。PWM频率的计算公式为:

PWM频率 = 系统时钟频率/(分频系数*2*计数器上限值))

5.快速PWM模式适合要求输出PWM频率较高,但频率固定,占空比调节精度要求不高的应用。

6.相位调整PWM模式适合要求输出PWM频率较低,但频率固定,占空比调节精度要求高的应用。当调整占空比时,PWM的相位也相应的跟着变化(PhaseCorrect)。

7.在PWM方式中,计数器的上限值有固定的0xFF(8位T/C);0xFF、0x1FF、0x3FF(16位T/C)。

8.频率和相位调整PWM模式适合要求输出PWM频率较低,输出频率需要变化,占空比调节精度要求高的应用。此时应注意:不仅调整占空比时,PWM的相位会相应的跟着变化;而一但改变计数器上限值,即改变PWM的输出频率时,会使PWM的占空比和相位都相应的跟着变化。

二、 PWM应用设计参考

PWM模式可以分成快速PPWM是一种对模拟信号电平进行数字编码的方法。通过高分辨率计数器的使用,方波的占空比被调制用来对一个具体模拟信号的电平进行编码。PWM信号仍然是数字的,因为在给定的任何时刻,满幅值的直流供电要么完全有(ON),要么完全无(OFF)。电压或电流源是以一种通(ON)或断(OFF)的重复脉冲序列被加到模拟负载上去的。通的时候即是直流供电被加到负载上的时候,断的时候即是供电被断开的时候。只要带宽足够,任何模拟值都可以使用PWM进行编码。WM和频率(相位)调整PWM两大类。

* 设置提供调制方波的片上定时器/计数器的周期

* 在PWM控制寄存器中设置接通时间

* 设置PWM输出的方向,这个输出是一个通用I/O管脚

* 启动定时器

* 使能PWM控制器PWM模式可以分成快速PWM和频率(相位)调整PWM两大类。

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