姓名:楊漢雄
學號:19011210569
【嵌牛導讀】MSP430系列單片機是美國德州儀器(TI)1996年開始推向市場的一種16位超低功耗哥力、具有精簡指令集(RISC)的混合信號處理器(Mixed Signal Processor)。?脈沖寬度調制是一種模擬控制方式,根據(jù)相應載荷的變化來調制晶體管基極或MOS管柵極的偏置最住,來實現(xiàn)晶體管或MOS管導通時間的改變怠惶,從而實現(xiàn)開關穩(wěn)壓電源輸出的改變。這種方式能使電源的輸出電壓在工作條件變化時保持恒定策治,是利用微處理器的數(shù)字信號對模擬電路進行控制的一種非常有效的技術。脈沖寬度調制是利用微處理器的數(shù)字輸出來對模擬電路進行控制的一種非常有效的技術通惫,廣泛應用在從測量、通信到功率控制與變換的許多領域中珊燎。
【嵌牛正文】
????????脈寬調制(PWM)基本原理:控制方式就是對逆變電路開關器件的通斷進行控制遵湖,使輸出端得到一系列幅值相等的脈沖,用這些脈沖來代替正弦波或所需要的波形延旧。也就是在輸出波形的半個周期中產(chǎn)生多個脈沖,使各脈沖的等值電壓為正弦波形芦瘾,所獲得的輸出平滑且低次諧波少集畅。按一定的規(guī)則對各脈沖的寬度進行調制,既可改變逆變電路輸出電壓的大小牡整,也可改變輸出頻率。
????????例如谣辞,把正弦半波波形分成N等份沐扳,就可把正弦半波看成由N個彼此相連的脈沖所組成的波形泥从。這些脈沖寬度相等沪摄,都等于 π/n 纱烘,但幅值不等祈餐,且脈沖頂部不是水平直線,而是曲線哺壶,各脈沖的幅值按正弦規(guī)律變化蜒谤。如果把上述脈沖序列用同樣數(shù)量的等幅而不等寬的矩形脈沖序列代替,使矩形脈沖的中點和相應正弦等分的中點重合鳍徽,且使矩形脈沖和相應正弦部分面積(即沖量)相等,就得到一組脈沖序列绷杜,這就是PWM波形胖翰∏欣澹可以看出萨咳,各脈沖寬度是按正弦規(guī)律變化的疫稿。根據(jù)沖量相等效果相同的原理,PWM波形和正弦半波是等效的舀凛。對于正弦的負半周愕够,也可以用同樣的方法得到PWM波形。
????????總的來說号坡,就是使用占空比不同的方波來代替所需要的波形驅動慣性設備,這要求方波中的高電平面積與被代替波形的高電平面積相等宽堆。
????????PWM波的實現(xiàn)就是通過高分辨率計數(shù)器的使用,方波的占空比被調制用來對一個具體模擬信號的電平進行編碼壁肋。本次實驗所使用的環(huán)境為MSP430F6638單片機,其含有三個可編程的16位計數(shù)器及相應的捕獲/比較控制器浸遗,通過對相應寄存器的配置,可產(chǎn)生PWM波形杜漠。
? ??????TAxCCTL寄存器是用于控制6638單片機捕獲/比較功能的的寄存器察净,本次實驗使用其產(chǎn)生PWM波形,則應使用該資源的比較功能氢卡。TAxCTL寄存器是6638單片機的定時器控制寄存器,使用本次實驗該計數(shù)器(timerA0)作為高分辨率時鐘來形成PWM波的占空比和周期峡捡。timerA0有CCR0-CCR6路加計數(shù)器筑悴,每當一個內部時鐘到來時,該計數(shù)器加一阁吝,在計數(shù)器開始工作之前我們將預定的初值放入TAxCCRn寄存器中,當計數(shù)器CCRx的值與TAxCCRn的值相等時装盯,產(chǎn)生一個EQU事件甲馋,我們的捕獲/比較寄存器通過響應這個事件即可實現(xiàn)電平的翻轉,產(chǎn)生特定PWM波形定躏。其中,CCR0中裝填的是PWM的周期痊远,CCR1-CCR6中可以裝填不同的占空比,這樣可以實現(xiàn)多路的PWM輸出借宵。
? ? ? ? 程序中使用P1.5口作為PWM波的輸出矾削,此時P1.5不在是普通的GPIO口豁护,所以開啟了P1.5的復用功能欲间,定時器timerA0配置成加計數(shù)模式,PWM輸出模式為模式7SET/RESET模式班缎,在該模式下她渴,PWM初始電平為高,當計數(shù)值達到CCR4的計數(shù)值163時趁耗,PWM輸出拉低,占空比由CCR4的計數(shù)值控制满葛。