51单片机+proteus仿真PWM
如何利用51单片机输出PWM波
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如何利用51单片机输出PWM波1、理论知识2、程序及分析1、理论知识PWM这个功能在飞思卡尔、STM32等高档的单片机内部有专用的模块,用此类芯片实现PWM功能时只需要通过设置相应的寄存器就可实现周期和占空比的控制。
但是如果要用51单片机的话,也是可以的,但是比较的麻烦。
此时需要用到内部定时器来实现,可用两个定时器实现,也可以用一个定时器实现。
用两个定时器的方法是用定时器T0来控制频率,定时器T1来控制占空比。
大致的的编程思路是这样的:T0定时器中断让一个I0口输出高电平,在这个定时器T0的中断当中起动定时器T1,而这个T1是让IO口输出低电平,这样改变定时器T0的初值就可以改变频率,改变定时器T1的初值就可以改变占空比。
下面重点介绍用一个定时器的实现PWM的方法。
因为市面上的智能小车所采用的电机大多数为TT减速电机,通过复杂的实验此电机最佳的工作频率为1000HZ(太高容易发生哨叫,太低电机容易发生抖动),所以下面以周期为1ms (1000HZ)进行举例,要产生其它频率的PWM波,程序中只需作简单修改即可。
用一个定时器时(如定时器T0),首先你要确定PWM的周期T和占空比D,确定了这些以后,你可以用定时器产生一个时间基准t,比如定时器溢出n次的时间是PWM的高电平的时间,则D*T=n*t,类似的可以求出PWM低电平时间需要多少个时间基准n'。
因为这里我们是产生周期为1ms(1000HZ)的PWM,所以可设置中断的时间基准为0.01ms,,然后中断100次即为1ms。
在中断子程序内,可设置一个变量如time,在中断子程序内,有三条重要的语句:1、当time>=100时,time清零(此语句保证频率为1000HZ),2、当time>n时(n应该在0-100之间变化开),让单片相应的I/O口输出高电平,当time<n时,让单片相应的I/O口输出低电平,此时占空比就为%n。
2、程序1,使单片机的I/O口输出固定频率的PWM波下面按上面的思路给出一个具体程序:/*******************************************************************/ /* 程序名:单片机输出固定频率的PWM波*//* 晶振:11.00592 MHz CPU型号:STC89C52 *//* 功能:P2^0口输出周期为1ms(1000HZ),占空比为%80的PWM波*//*****************************************************************/ #include<reg52.h>#define uint unsigned int#define uchar unsigned charsbit PWM1=P2^0;//接IN1 控制正转sbit PWM2=P2^1;//接IN2 控制反转uchar time;void main(){TMOD=0x01;//定时器0工作方式1TH0=0xff;//(65536-10)/256;//赋初值定时TL0=0xf7;//(65536-10)%256;//0.01msEA=1;//开总中断ET0=1;//开定时器0中断TR0=1;//启动定时器0while(1){}}void delay(uint z){uint x,y;for(x=z;x>0;x--)for(y=500;y>0;y--);}void tim0() interrupt 1{TR0=0;//赋初值时,关闭定时器TH0=0xff;//(65536-10)/256;//赋初值定时TL0=0xf7;//(65536-10)%256;//0.01msTR0=1;//打开定时器time++;if(time>=100) time=0;//1khzif(time<=20) PWM1=0;//点空比%80else PWM1=1;PWM2=0;}程序说明:1、关于频率的确定:对于11.0592M晶振, PWM输出频率为1KHZ,此时设定时器0.01ms中断一次,时中断次数100次即为1KHZ( 0.01ms*100=1ms,即为1000HZ)此时,定时器计数器赋初值为TH0=FF,TL0=F7。
两种方法教你如何有效地利用51单片机产生PWM波
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两种方法教你如何有效地利用 51 单片机产生 PWM
波
89C51 芯片没有自带 PWM 发生器,如果要用 51 来产生 PWM 波就必须 要用软件编程的方法来模拟。方法大概可以分为软件延时和定时器产生两种 方法。下面将逐一介绍。 1 软件延时法 利用软件延时函数,控制电平持续的时间,达到模拟 pwm 的效果。 程序如下: #include sbit pwm=P1; main() { while(1) { pwm=1; delayus(60);//置高电平后 延时 60us,占空比 60% pwm=0; delayus(40); } } void delayus(uint x) { while(x--);
断服务程序中有太多的操作会影响 pwm 波的输出,尤其是除法、取余、浮点 数运算会占用大量的机器周期,应在中断外完成运算。2.2.2 定时器装入初值 的问题。 装入初值不能太接近于定时器的溢出值。如我们使用定时器方式 1,最多 能计 65536 个数,假设我们转入的初值为 65534,那幺定时器计两个数就会 进入中断,这样会使程序紊乱而其他功能无法正常地执行,所以一般要留 50100 个数的裕量。 2.2 定时器工作方式 在定时器工作方式的选择上,可以选择定时器的工作方式 0、1、2 都可以, 本文采用的是工作方式 1,即 16 位定时器,这样可以获得较宽的调频范围。 2.3 定时器初值的计算 设占空比为 α,频率为 f 产生高电平时装入定时器高 8 位的值应为
基于Proteus 的单片机PWM 直流调速系统设计
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图 4 系统仿真原理图 系统使用 AT89C51 单片机输出 PWM 信号, 直接利 用 TTL 电平驱动 L298 以实现对电机的调速控制, 该系统 电路简单, 控制方便, 具备一定的实用价值。利用 Proteus 进行系统仿真设计有助于培养学生及工程技术人员运用 微型计算机设计控制系统的能力。 参考文献: [1] 周彬,刘晓燕.单片机实验的仿真教学[J].重庆职业技术学院 学报,2006(3). [2] 郭海英.微机控制 PWM 直流调速系统设计[J].机电工程技术 2006(5). [3] 江世明. 脉宽调制技术中 PWM 波形程序设计方法[J].邵阳学 院 学 报,2006(4). [4] 潘新民.微型计算机控制技术[M].北京: 电子工业出版社,2003.
电动机等电感性负载。其内部有两个完全相同的功率放 大回路, 其内部结构和引脚功能如图 3 所示。
Vcc 接逻辑控制的+5V 电源; Vs 为电机驱动电源, 最 高 可 达 50V; IN1, IN2 输 入 标 准 TTL 逻 辑 电 平 对 A 桥 的 输 出 OUT1, OUT2 进 行 控 制 , IN3, IN4 对 B 桥 的 输 出 OUT3, OUT4 进行控制; ENA、ENB 分别是 A 桥 和 B?桥 的 使能端; SENSA、SENSB 接电流检测电阻, 以引出电流反 馈信号, 不用反馈时, 该引脚可以直接接地。
基于 Proteus 的单片机 PWM 直流调速系统设计
周彬
(重庆职业技术学院 机电工程系, 重庆 400712)
摘 要: 本文以 89C51 单片机为控制核心, 以 L298 为驱动, 实现直流电动机的 PWM 调速, 给出了系统的
电路原理及 PWM 信号产生的方法, 在 Proteus 软件中仿真实现。
PWM电机调速原理及51单片机PWM程序经典
![PWM电机调速原理及51单片机PWM程序经典](https://img.taocdn.com/s3/m/5a512af4162ded630b1c59eef8c75fbfc77d94e7.png)
PWM电机调速原理及51单片机PWM程序经典pwm电机调速原理对于电机的转速调整,我们是采用脉宽调制(pwm)办法,控制电机的时候,电源并非连续地向电机供电,而是在一个特定的频率下以方波脉冲的形式提供电能。
不同占空比的方波信号能对电机起到调速作用,这是因为电机实际上是一个大电感,它有阻碍输入电流和电压突变的能力,因此脉冲输入信号被平均分配到作用时间上,这样,改变在始能端pe2和pd5上输入方波的占空比就能改变加在电机两端的电压大小,从而改变了转速。
此电路中用微处理机去同时实现脉宽调制,通常的方法存有两种:(1)用软件方式来实现,即通过执行软件延时循环程序交替改变端口某个二进制位输出逻辑状态去产生脉宽调制信号,设置相同的延时时间获得相同的充电电流。
(2)硬件实验自动产生pwm信号,不挤占cpu处置的时间。
这就要用到atmega8515l的在pwm模式下的计数器1,具体内容可参考相关书籍。
51单片机pwm程序产生两个pwm,要求两个pwm波形占空都为80/256,两个波形之间要错开,不能同时为高电平!高电平之间相差48/256,pwm这个功能在pic单片机上就存有,但是如果你就要用51单片机的话,也就是可以的,但是比较的麻烦.可以用定时器t0去掌控频率,定时器t1去掌控充电电流:大致的的编程思路就是这样的:t0定时器中断就是使一个i0口输入高电平,在这个定时器t0的中断当中再生制动定时器t1,而这个t1就是使io口输入低电平,这样发生改变定时器t0的初值就可以发生改变频率,发生改变定时器t1的初值就可以发生改变充电电流。
*程序思路说明:****关于频率和占空比的确定,对于12m晶振,假定pwm输出频率为1khz,这样定时中断次数**预设为c=10,即0.01ms中断一次,则th0=ff,tl0=f6;由于预设中断时间为0.01ms,这样**可以设定占空比可从1-100变化。
即0.01ms*100=1ms******************************************************************************* /#include#defineucharunsignedchar/******************************************************************************th0和tl0是计数器0的高8位和低8位计数器,计算办法:tl0=(65536-c)%6;**th0=(65536-c)/256,其中c为所要计数的次数即为多长时间产生一次中断;tmod就是计数器**工作模式挑选,0x01则表示采用模式1,它存有16十一位计数器,最小计数脉冲为65536,最久时**间为1ms*65536=65.536ms******************************************************************************* /#definev_th00xff#definev_tl00xf6#definev_tmod0x01voidinit_sys(void);/*系统初始化函数*/voiddelay5ms(void);unsignedcharzkb1,zkb2;voidmain(void){init_sys();zkb1=40;/*占空比初始值设定*/zkb2=70;/*占空比初始值设定*/while(1){if(!p1_1)//如果按了+键,减少充电电流{delay5ms();if(!p1_1){zkb1++;zkb2=100-zkb1;}}if(!p1_2)//如果按了-键,增加充电电流{delay5ms();if(!p1_2){zkb1--;zkb2=100-zkb1;/*对占空比值限定范围*/if(zkb1>99)zkb1=1;if(zkb1<1)zkb1=99;}}/*******************************************************函数功能:对系统进行初始化,包括定时器初始化和变量初始化*/voidinit_sys(void)/*系统初始化函数*/{/*定时器初始化*/tmod=\th0=v_th0;tl0=v_tl0;tr0=1;et0=1;ea=\}//延时voiddelay5ms(void){unsignedinttempcyc=1000;while(tempcyc--);}/*中断函数*/voidtimer0(void)interrupt1using2{staticucharclick=\/*中断次数计数器变量*/th0=v_th0;/*恢复定时器初始值*/tl0=v_tl0;++click;if(click>=100)click=\if(click<=zkb1)/*当小于占空比值时输出低电平,高于时是高电平,从而实现占空比的调整*/p1_3=0;elsep1_3=1;if(click<=zkb2)p1_4=0;elsep1_4=1;}<1.下面就是avr的程序,51产生pwm波麻烦,可以用avr。
如何利用51单片机输出PWM波
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如何利用 51 单片机输出 PWM 波1、理论知识PWM 这个功能在飞思卡尔、等高档的单片机内部有专用的模块,STM32用此类芯片实现 功能时只需要通过设置相应的寄存器就可实现周期和占空比PWM的控制。
但是如果要用 51 单片机的话,也是可以的,但是比较的麻烦。
此时需要用到内部定时器来实现,可用两个定时器实现,也可以用一个定时器实现。
用两个定时器的方法 是用定时器 T0来控制频率,定时器 T1 来控制占空比。
大致的的编程思路是这样的: T0 定时器中断让一个 I0 口输出高电平,在这个定时器T0 的中断当中起动定时器,而这个 T1是让IO 口输出低电平,这样改变T1定时器 T0 的初值就可以改变频率,改变定时器T1的初值就可以改变占空比。
下面重点介绍用一个定时器的实现的方法。
因为市面上的智能小车PWM所采用的电机大多数为TT 减速电机 ,通过反复的实验,此电机 最佳的工作频率为1000HZ (太高容易发生哨叫,太低电机容易发生抖动) ,所以下面以周期为()1ms1000HZ进行举例,要产生其它频率的波,程序中只需作简单修改即可。
PWM用一个定时器时(如定时器T0) , 首先你要确定 的周期T 和占空比,确定PWMD了这些以后,你可以用定时器产生一个时间基准 t ,比如定时器溢出 n 次的时间是 PWM 的高电平的时间, 则 D*T=n*t ,类似的可以求出 PWM 低电平时间需要多少个时间基准 n' 。
因为这里我们是产生周期为 1ms(1000HZ)的 PWM,所以可 设置中断的时间间隔为0.01ms, ,然后中断 100 次即为 1ms 。
在中断子程序内,可设置一个变量如 time,在中断子程序内, 有三条重要的语句 :1 、当 time>=100 时, time 清零 ( 此语句保证频率为1000HZ) , 、I/O 口输出2 当 time>n 时(n 应该在 0- 100 之间变化开 ) ,让单片相应的高电平 ,当 time<n 时,让单片相应的 I/O 口输出低电平,。
基于51单片机的PWM直流电机调速
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基于51单片机的PWM直流电机调速在现代社会,PWM直流电机已经成为各类机械设备不可或缺的动力源。
为了更好地控制电机的转速和输出功率,我们需要进行PWM调速操作。
本文将简要介绍如何基于51单片机实现PWM直流电机的调速。
一、PWM调速原理PWM调速是一种通过改变电机供电电压的占空比来调整电机转速和功率的方法。
当一个周期内高电平所占的时间比较短时,电机得到的平均电流和平均转矩也相应减小,电机的速度和功率也随之降低。
反之,当高电平所占的时间比较长时,电机得到的平均电流和平均转矩也相应增大,电机的速度和功率也随之提高。
因此,通过改变PWM信号的高电平占空比,可以实现直流电机的调速、调功等功能,极大地提高了电机的效率和可控性。
二、硬件电路搭建根据上述PWM调速原理,我们需要搭建一个控制板,将51单片机的PWM输出与直流电机相连。
具体电路如下:1、选择合适的电源供电,一般为12V/24V直流电源。
2、使用L298N模块作为直流电机驱动模块,将模块的电源接到电源供电上,将模块的IN1和IN2引脚分别接到51单片机的P1^0和P1^1引脚上,将直流电机的正负极分别接到模块的OUT1和OUT2引脚上。
3、将51单片机的P1^2引脚连接到一个脉冲宽度计波形滤波器(LCF)的输入端,并将输出端接到L298N模块的ENA引脚上。
4、调整脉冲宽度计波形滤波器的参数,以达到合理的PWM输出波形。
5、建立一个按键,将按键的一端接到51单片机的P3^2引脚上,将另一端接到单片机的地端。
6、根据需要进行其他接线。
三、软件程序设计根据上述硬件电路,我们需要进行相应的软件程序设计,以实现基于51单片机的PWM 直流电机调速。
以下是程序设计的主要步骤:1、在程序中定义需要使用的IO口。
2、调用定时器初始化程序,设置定时器的时钟频率、计数器值和工作方式等参数。
3、编写一个PWM输出函数,实现对PWM信号的输出。
4、编写一个ADC采样函数,读取ADC转换器的值,并根据采样值输出一定的PWM信号。
51单片机产生PWM控制小车速度的两种方法
![51单片机产生PWM控制小车速度的两种方法](https://img.taocdn.com/s3/m/567349ce250c844769eae009581b6bd97f19bc65.png)
51单片机产生PWM控制小车速度的两种方法首先你的先知道什么是PWM。
PWM是一种脉宽调制技术。
简单的说就是在一个周期内高电平所占用的时间,通过改变脉冲的周期可以调频,改变脉冲的宽度或占空比可以调节驱动上的电压。
将产生的PWM信号接到L298N的ENA和ENB端调节不同的占空比从而调节速度第一种方法用单片机的定时器模拟出PWM。
假如你用定时器延时100ms,在50ms之前某一个引脚为低电平,50ms之后该引脚为高电平,这样高电平占用的时间为1/2,此时该引脚就会产生50%的占空比信号。
程序如下:#include<reg52.h>unsigned chartimer1;sbit PWM=P1^1;void system_Ini(){TMOD|= 0x11;TH1 = 0xfe; //11.0592TL1 = 0x33;TR1 =1;IE=0x8A;}main(){ system_Ini() ;定时器初始化while(1){ if(timer1>100) timer1=0;if(timer1<=30) pwm=0;//产生30%的占空比else PWM=1;}}另一种方法就是利用简单的延时产生PWM方波信号#include<reg52.h>unsigned char count=0;sbit PWM_1=PI^1;//利用P1^1产生PWMvoid mian(){while(1)for(count=0;count<=100;count++) //让单片机记100个数{If(count<=50){ PWM_1=1;}//前一半时间为高电平elsePWM_1=0//后一半时间为低电平这样就产生了50%的占空比}PWM不仅能够控制小车速度还可以控制小灯的亮灭程度,朋友们可以去试试。
水平有限,如果觉得对您有用请您推荐您的朋友关注我们,还请大神们轻喷。
51单片机PWM实验
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假如说,第一个灯肯定比第二个灯亮的话,可以直接把8个LED灯的限流电阻弄成不同阻值的。
就像楼上说的那样。
但如果想随便变换不同的灯都能有不同的亮度话,硬件电路可以不变,限流电阻都一样。
可以在程序里这样写:首先,例如你要最亮的灯先点亮,隔几十微秒后点亮第二个灯,再相隔同样时间点亮第三个灯……依次类推间隔一定时间点亮八个灯。
但间隔时间不要太大,超过十几毫秒就不行了。
然后再间隔相同的时间一次性把灯全关了,再间隔几十微秒回到上面的状态依次点亮灯。
……一直这样循环。
这样的话因为人的视力有一定的滞回效果,只要间隔时间不大,你就能看到八个灯不是闪的,而是同时亮,但亮度又不一样。
这是单片机设计中,PWM控制的思路。
LED PWM调光C程序#include<reg52.h> //包含头文件,一般情况不需要改动,头文件包含特殊功能寄存器的定义sbit LED1 = P2^0;sbit LED = P2^1; //定义LED灯,通过LED显示调光效果sbit LED2 = P2^2;unsigned char CYCLE; //定义周期该数字X基准定时时间如果是10 则周期是10 x 0.1ms unsigned char PWM_ON ;//定义高电平时间/******************************************************************//* 延时函数&nbs/******************************************************************/void delay(unsigned int cnt){while(--cnt);}/******************************************************************//* 主函数*//******************************************************************/void main(){bit Flag;TMOD |=0x01; //定时器设置0.1ms in 12M crystalTH0=(65536-100)/256;TL0=(65536-100)%256; //定时0.1mSIE= 0x82; //打开中断TR0=1;CYCLE = 50; // 时间可以调整这个是10调整8位PWM就是256步while(!Flag){delay(20000); //延时时间,从一个亮度到下一个亮度的间隔时间,速度快就能看到连续效果PWM_ON++; //这个使用较长延时,以便能看清楚变化过程if(PWM_ON == CYCLE){ //这个里可以添加其他程序如到最亮时候控制设备Flag=1;}}while(Flag) //亮度递减同上,是个相反的过程{delay(20000); //延迟时间为20000*0.4=8000usPWM_ON--;if(PWM_ON == 0){Flag=0;}}}/******************************************************************//* 定时器中断函数*//******************************************************************/void tim(void) interrupt 1 using 1{static unsigned char count;TH0=(65536-100)/256;TL0=(65536-100)%256; //定时0.1mSif (count==PWM_ON){LED1 = 1;LED = 1; //灯灭LED2 = 1;}count++;if(count == CYCLE){count=0;if(PWM_ON!=0) //如果开启时间是0 保持原来状态{LED1 = 0;LED = 0; //灯亮LED2 = 0;}}}PWM意思是占空比调节!你上面的程序简单的讲就是通过中断系统定时控制输出!然后主函数实现高低电平的时间控制PWM_ON是亮度函数CYCLE是亮度时间控制!你如果想完全了解上面的程序的意思还是自己好好学习一下单片机编程!再说别人的程序只是参考参考就行了!。
51单片机模拟PWM波驱动10个级别LED灯的亮度
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51单片机模拟PWM输出控制灯的10个亮度级别
作者:未知 文章来源:网络 点击数 434 更新时间:2009-3-8 9:50:32 文章录入:dycxin 责任编辑:dycxin
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#define uchar unsigned char //定义一下方便使用 #define uint unsigned int #define ulong unsigned long #include <AT89X51.h> //包括一个52标准内核的头文件 sbit P10 = P1^0; //要控制的LED灯 sbit K1= P3^2; //按键K1 uchar scale;//用于保存占空比的输出0的时间份额,总共10份 char code dx516[3] _at_ 0x003b;//这是为了仿真设置的 //模拟PWM输出控制灯的10个亮度级别 void main(void) // 主程序 { uint n; TH0 =0xF3; //赋T2的预置值,溢出1次是1/1200秒钟 TL0 =0x98; TR0=1; //启动定时器 ET0=1; //打开定时器2中断 EA=1; //打开总中断 while(1) //程序循环 { ;//主程序在这里就不断自循环,实际应用中,这里是做主要工作
for(n=0;n<50000;n++); //每过一会儿就自动加一个档次的亮度 scale++; if(scale==10)scale=0; } } //1/1200秒定时器2中断 timer0() interrupt 1 { static uchar tt; //tt用来保存当前时间在一秒中的比例位置 TF0=0; tt++; if(tt==10) //每1/120秒整开始输出低电平 { tt=0; if(scale!=0) //这里加这一句是为了消除灭灯状态产生的鬼影 P10=0; } if(scale==tt) //按照当前占空比切换输出高电平 P10=1; }
如何利用51单片机输出PWM波
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如何利用51单片机输出PWM波1、理论知识PWM这个功能在飞思卡尔、STM32等高档的单片机内部有专用的模块,用此类芯片实现PWM功能时只需要通过设置相应的寄存器就可实现周期和占空比的控制。
但是如果要用51单片机的话,也是可以的,但是比较的麻烦。
此时需要用到内部定时器来实现,可用两个定时器实现,也可以用一个定时器实现。
用两个定时器的方法是用定时器T0来控制频率,定时器T1来控制占空比。
大致的的编程思路是这样的:T0定时器中断让一个I0口输出高电平,在这个定时器T0的中断当中起动定时器T1,而这个T1是让IO口输出低电平,这样改变定时器T0的初值就可以改变频率,改变定时器T1的初值就可以改变占空比。
下面重点介绍用一个定时器的实现PWM的方法。
因为市面上的智能小车所采用的电机大多数为TT减速电机,通过反复的实验,此电机最佳的工作频率为1000HZ(太高容易发生哨叫,太低电机容易发生抖动),所以下面以周期为1ms(1000HZ)进行举例,要产生其它频率的PWM波,程序中只需作简单修改即可。
用一个定时器时(如定时器T0),首先你要确定PWM的周期T和占空比D,确定了这些以后,你可以用定时器产生一个时间基准t,比如定时器溢出n次的时间是PWM的高电平的时间,则D*T=n*t,类似的可以求出PWM低电平时间需要多少个时间基准n'。
因为这里我们是产生周期为1ms(1000HZ)的PWM,所以可设置中断的时间间隔为0.01ms,,然后中断100次即为1ms。
在中断子程序内,可设置一个变量如time,在中断子程序内,有三条重要的语句:1、当time>=100时,time清零(此语句保证频率为1000HZ),2、当time>n时(n应该在0-100之间变化开),让单片相应的I/O口输出高电平,当time<n时,让单片相应的I/O口输出低电平,此时占空比就为%n。
2、程序1,使单片机的I/O口输出固定频率的PWM波下面按上面的思路给出一个具体程序:/*******************************************************************/ /* 程序名:单片机输出固定频率的PWM波*//* 晶振:11.00592 MHz CPU型号:STC89C52 *//* 功能:P2^0口输出周期为1ms(1000HZ),占空比为%80的PWM波*//*****************************************************************/#include<reg52.h>#define uint unsigned int#define uchar unsigned charsbit PWM1=P2^0;//接IN1 控制正转sbit PWM2=P2^1;//接IN2 控制反转uchar time;void main(){TMOD=0x01;//定时器0工作方式1TH0=0xff;//(65536-10)/256;//赋初值定时TL0=0xf7;//(65536-10)%256;//0.01msEA=1;//开总中断ET0=1;//开定时器0中断TR0=1;//启动定时器0while(1){}}void delay(uint z){uint x,y;for(x=z;x>0;x--)for(y=500;y>0;y--);}void tim0() interrupt 1{TR0=0;//赋初值时,关闭定时器TH0=0xff;//(65536-10)/256;//赋初值定时TL0=0xf7;//(65536-10)%256;//0.01msTR0=1;//打开定时器time++;if(time>=100) time=0;//1khzif(time<=20) PWM1=0;//点空比%80else PWM1=1;PWM2=0;}程序说明:1、关于频率的确定:对于11.0592M晶振,PWM输出频率为1KHZ,此时设定时器0.01ms中断一次,时中断次数100次即为1KHZ( 0.01ms*100=1ms,即为1000HZ)此时,定时器计数器赋初值为TH0=FF,TL0=F7。
基于51系列单片机的直流电机PWM调速系统设计
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课程设计设计题目:基于51系列单片机的直流电机PWM调速系统设计学院:机电工程学院专业:机械工程及自动化班级:机自07级01班姓名:强艳梅学号:20702010135指导老师:张敏完成时间:2011年1月11日目录1 直流电动机调速概述 (3)1.1直流电机调速原理 (3)1.2直流调速系统实现方式 (4)1.3 89C51单片机 (5)2 硬件电路设计 (5)2.1 PWM波形的程序实现 (5)2.2直流电动机驱动 (6)2.3续流电路设计 (6)3 软件设计 (7)3.1主程序设计 (7)3.2 数码显数设计 (8)3.3 功能程序设计 (9)3.4仿真图 (12)3.5 仿真结果分析 (13)心得体会 (14)参考文献 (15)1 直流电动机调速概述1.1直流电机调速原理直流电动机根据励磁方式不同,直流电动机分为自励和他励两种类型。
不同励磁方式的直流电动机机械特性曲线有所不同。
但是对于直流电动机的转速有以下公式: n=U/Cc φ-TR内/CrCcφ其中:U—电压;R内—励磁绕组本身的电阻;φ—每极磁通(Wb);Cc —电势常数;Cr—转矩常量。
由上式可知,直流电机的速度控制既可采用电枢控制法,也可采用磁场控制法。
磁场控制法控制磁通,其控制功率虽然较小,但低速时受到磁极饱和的限制,高速时受到换向火花和换向器结构强度的限制,而且由于励磁线圈电感较大,动态响应较差。
所以在工业生产过程中常用的方法是电枢控制法。
图1-1 直流电机的工作原理图电枢控制是在励磁电压不变的情况下,把控制电压信号加到电机的电枢上,以控制电机的转速。
在工业生产中广泛使用其中脉宽调制(PWM)应用更为广泛。
脉宽调速利用一个固定的频率来控制电源的接通或断开,并通过改变一个周期内“接通”和“断开”时间的长短,即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”。
图1-2电枢电压占空比和平均电压的关系图根据上图,如果电机始终接通电源时,电机转速最大为maxV ,占空比为D=1t /T ,则电机的平均速度为:D max V =V *D,可见只要改变占空比D ,就可以得到不同的电机速度,从而达到调速的目的。
51单片机PWM的控制(呼吸灯)
![51单片机PWM的控制(呼吸灯)](https://img.taocdn.com/s3/m/b064577df6ec4afe04a1b0717fd5360cba1a8d83.png)
51单片机PWM的控制(呼吸灯)一、PWMPulse Width Modulation脉冲宽度调制,简称PWM。
PWM(脉冲宽度调制)对模拟信号电平进行数字编码的方法,计算机只能输出0或5V的数字电压值而不能输出模拟电压,而我们如果想获得一个模拟电压值,则需通过使用高分辨率计数器,改变方波的占空比来对一个模拟信号的电平进行编码。
仍输出数字信号,因为满幅值的直流供电只有5V(1)和0V(0)两种。
电压是以一种连接(1)或断开(0)的重复脉冲序列被夹到模拟负载上去的,连接即是直流供电输出,断开即是直流供电断开。
通过对连接和断开时间的控制,只要带宽足够,可以输出任意不大于最大电压值的模拟电压。
输出电压=(接通时间/脉冲时间)*最大电压值•1•2二、51单片机的Timer作者用的单片机是STC89C52,其内部有3个16位Timer,分别为T/C0,T/C1,T/C2,通过配置相关寄存器即可实现Timer的功能控制。
控制PWM需要用到定时器来生成不同占空比的波形,采用定时器中断的方式。
相关寄存器:1.IE寄存器位名称功能0 EX0 外部中断0的中断允许位1 ET0 Timer0的溢出中断允许位2 EX1 外部中断1的中断允许位3 ET1 Timer1的溢出中断允许位位 名称功能 4 ES 串行口中断允许位5 ET2 Timer6 - -7 EA 中断允许总控制位2. TCON 寄存器位 名称 功能0 IT0 外部中断0的触发方式选择位。
功能和IE1类似1 IE0 外部中断0的中断请求标志位。
功能和IE1类似2 IT1 外部中断1的触发方式选择位。
当IT1=1时,为下降沿触发方式,也就是从高到低的跳变会触发外部中断1。
当IT1=0时,为低电平触发,也就是单片机检测到该引脚电平为低时,会触发外部中断13 IE1 外部中断1的中断请求标志位。
当IE1=1的时候,表示外部中断1被触发,正在请求单片机处理中断事件。
根据proteus仿真的pwm电机调速
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目标:
(1) CPU为8051芯片;
(2) 实验需要4个LED,分别显示启动、加速、减速和停止。
(3) 通过按键开关输入不同的值改变脉冲占空比的控制值从而得到不同的频率脉冲,实现脉冲转变为点评,实现调速功能。
PWM EQU 7FH ;PWM赋初始值
RET
;----
;蜂鸣器响一声子程序
;---
BEEP_BL:
MOV R6,#100
BL1: CALL BL2
CPL BEEP
DJNZ R6,BL1
MOV R5,#25
CALL DELAY2
RET
BL2: MOV R7,#180
BL3: NOP
DJNZ R7,BL3
RET
DELAY2: ;延时R5×10MS
if (!P1_5)
{
ZKB1--;
ZKB2=100-ZKB1;
}
}
/*对占空比值限定范围*/
if (ZKB1>99) ZKB1=1;
if (ZKB1<1) ZKB1=99;
}
}
/******************************************************
*函数功能:对系统进行初始化,包括定时器初始化和变量初始化*/
P1_0=0;
else
P1_0=1;
if (click<=ZKB2)
P1_1=0;
else
P1_1=1;
}
三、proteus仿真图
ORG 0030H
;----
;主程序
;定时器0工作在模式1,定时器1工作在模式2。
51单片机双极型PWM的软件实现
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51单片机双极型PWM的软件实现51单片机双极型PWM 的软件实现Keil C是基于标准C内核的第三方语言,利用它可以很方便高效地实现对C51系列单片机的高级编程。
C51是目前使用最普遍的8位单片机,价格低廉。
它与软件编程结合,可以比较方便地满足众多功能要求,甚至取代一些复杂的硬件电路,简化硬件设计,并提高系统的可靠性和降低成本。
基于这个思想,本文提出了一种在C51单片机上软件实现相对复杂的双极型PWM 的新方法。
1 PWM 控制原理PWM(Pulse Width Modulation)即脉冲宽度调制,它通过控制信号去调制方波脉冲的宽度,从而获得控制的实现。
产生PWM 信号可以由硬件方法和软件方法实现。
传统的硬件模拟方法是把调制信号和载波(一般是三角波)同时接入运算放大器的两个输入端作比较而得到。
而软件的实现,特别是基于单片机的软件实现方法,主要是利用其内部提供的定时器,通过改变定时器的定时初值获得不同的脉冲持续时间,如果把系统的控制信号和定时器的定时初值线性对应起来,就可获得控制信号对脉宽调制的PWM 信号。
所以这样线性的对应过程就成为这个实现过程的关键。
控制信号的种类不同,采用不同的计算方法,又可以获得不同的PWM,见文献[3]。
2 在AT89C51中实现双极型PWM的方法51系列单片机提供了非常丰富的资源,它除了拥有4个通用并口和1个串口外,还有外部中断和内部定时器等。
而且,不同的型号还集成有不同的功能,比如AT89C51就在片内集成了4 K 的ROM,这样存储空间可以满足一般的编程需要,而不必去构建程序存储器,既提高了工作效率和系统的稳定性,又降低了生产成本。
基于AT89C51单片机的PWM 软件实现的重要硬件支撑是该单片机内部的定时器。
在AT89C51内实现PWM 的基本过程:首先选定脉冲的频率T,然后根据控制信号的变化范围,这里假设是(0~V),则可以求出t时刻通过控制信号V(t)的对应脉冲的正、负脉冲持续时间。
51单片机两个定时器pwm生成函数
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51单片机是一种应用十分广泛的微控制器,它具有丰富的外设资源和强大的功能,能够满足各种嵌入式系统的需求。
其中,定时器和PWM (Pulse Width Modulation)功能在许多应用中都扮演着重要的角色,通过它们可以实现精确的定时控制和模拟信号的产生。
本文将介绍51单片机中两个定时器PWM生成函数的相关内容,希望能够为广大嵌入式系统开发者提供一些帮助。
一、定时器的基本概念1. 定时器是一种用于产生精确时间延迟的微控制器外设,通常由一个计数器和相关的控制逻辑组成。
2. 在51单片机中,定时器通常用于产生精确的时间间隔,比如用于控制蜂鸣器的发声时间或者定时采样传感器数据等。
3. 定时器的工作原理是通过不断累加计数器的值,在达到设定的阈值时产生中断信号,从而完成一次定时的计数。
二、PWM的基本概念1. PWM是一种通过改变信号的占空比来控制模拟信号的技术,它通常用于控制电机的转速、 LED的亮度调节、温度控制等。
2. 通过不同的占空比,可以使得输出信号的平均值产生变化,从而实现模拟信号的产生。
3. 在51单片机中,PWM通常是通过定时器产生的,通过调整定时器的计数值和比较值可以实现不同的占空比。
三、51单片机中的两个定时器1. 在51单片机中,一般会配备至少两个定时器,通常是定时器0和定时器1。
2. 它们具有相似的工作原理和功能,但在具体的寄存器配置和使用上有所差异。
3. 定时器0通常用于系统中断的时基,而定时器1通常用于PWM的产生。
四、定时器1的PWM生成函数1. 在51单片机的编程中,通过配置定时器1的各个寄存器,可以实现PWM信号的生成。
2. 需要设置定时器1的工作模式,一般有16位自动重载模式和8位自动重载模式两种选择。
3. 需要设置定时器1的工作频率,确定PWM信号的周期。
4. 通过调整定时器1的比较寄存器的值,可以实现不同占空比的PWM信号。
5. 需要打开定时器1的中断和使能定时器1,从而开始产生PWM信号。
51单片机软件产生PWM驱动直流电机,频率占空比可调
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51单片机软件产生PWM驱动直流电机,频
率占空比可调
做了一个实例,以前都是用AVR直接硬件生成PWM,方便快捷,几条语句的问题,驱动能力还强,从来没仔
细想过如何用51单片机软件方法做一个,现在非要用51单片机做,那就直接开始制作,首先硬件焊接,软件编程,只说程序部分,程序采用占空比可调,频率可调的
思路,需要用到2个定时器,1个定时器输出占空比信号数据,另个定时器标定频率,具体的程序稍后放出,其
实也不太难,问题1:如何做到定时器内的软件时间低
于定时器定时中断时间,频率低无所谓,频率要是到了20khz,这个问题就有些困难,有些if语句进入循环后
可以到20ms,这个问题解决采用51单片机特有的中断嵌套解决。
问题2 :如何做到外部中断、定时器0、定时器1中断优先级分级?解决方法就是分别在各自的服务程序中处理
好中断优先级。
视频:。
(完整word版)如何利用51单片机输出PWM波
![(完整word版)如何利用51单片机输出PWM波](https://img.taocdn.com/s3/m/6d1906891711cc7931b716fa.png)
如何利用51单片机输出PWM波1、理论知识PWM这个功能在飞思卡尔、STM32等高档的单片机内部有专用的模块,用此类芯片实现PWM 功能时只需要通过设置相应的寄存器就可实现周期和占空比的控制。
但是如果要用51单片机的话,也是可以的,但是比较的麻烦。
此时需要用到内部定时器来实现,可用两个定时器实现,也可以用一个定时器实现.用两个定时器的方法是用定时器T0来控制频率,定时器T1来控制占空比。
大致的的编程思路是这样的:T0定时器中断让一个I0口输出高电平,在这个定时器T0的中断当中起动定时器T1,而这个T1是让IO口输出低电平,这样改变定时器T0的初值就可以改变频率,改变定时器T1的初值就可以改变占空比。
下面重点介绍用一个定时器的实现PWM的方法.因为市面上的智能小车所采用的电机大多数为TT减速电机,通过反复的实验,此电机最佳的工作频率为1000HZ(太高容易发生哨叫,太低电机容易发生抖动),所以下面以周期为1ms(1000HZ)进行举例,要产生其它频率的PWM波,程序中只需作简单修改即可。
用一个定时器时(如定时器T0),首先你要确定PWM的周期T和占空比D,确定了这些以后,你可以用定时器产生一个时间基准t,比如定时器溢出n次的时间是PWM的高电平的时间,则D*T=n*t,类似的可以求出PWM低电平时间需要多少个时间基准n’。
因为这里我们是产生周期为1ms(1000HZ)的PWM,所以可设置中断的时间间隔为0.01ms,,然后中断100次即为1ms.在中断子程序内,可设置一个变量如time,在中断子程序内,有三条重要的语句:1、当time〉=100时,time清零(此语句保证频率为1000HZ),2、当time〉n时(n应该在0-100之间变化开),让单片相应的I/O口输出高电平,当time<n时,让单片相应的I/O口输出低电平,此时占空比就为%n。
2、程序1,使单片机的I/O口输出固定频率的PWM波下面按上面的思路给出一个具体程序:/*******************************************************************//*程序名:单片机输出固定频率的PWM波*//*晶振:11.00592 MHz CPU型号:STC89C52 *//* 功能:P2^0口输出周期为1ms(1000HZ),占空比为%80的PWM波*//*****************************************************************/#include〈reg52.h>#define uint unsigned int#define uchar unsigned charsbit PWM1=P2^0;//接IN1 控制正转sbit PWM2=P2^1;//接IN2 控制反转uchar time;void main(){TMOD=0x01;//定时器0工作方式1TH0=0xff;//(65536-10)/256;//赋初值定时TL0=0xf7;//(65536—10)%256;//0。
(完整版)如何利用51单片机输出PWM波
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如何利用51单片机输出PWM波1、理论知识PWM这个功能在飞思卡尔、STM32等高档的单片机内部有专用的模块,用此类芯片实现PWM功能时只需要通过设置相应的寄存器就可实现周期和占空比的控制。
但是如果要用51单片机的话,也是可以的,但是比较的麻烦。
此时需要用到内部定时器来实现,可用两个定时器实现,也可以用一个定时器实现。
用两个定时器的方法是用定时器T0来控制频率,定时器T1来控制占空比。
大致的的编程思路是这样的:T0定时器中断让一个I0口输出高电平,在这个定时器T0的中断当中起动定时器T1,而这个T1是让IO口输出低电平,这样改变定时器T0的初值就可以改变频率,改变定时器T1的初值就可以改变占空比。
下面重点介绍用一个定时器的实现PWM的方法。
因为市面上的智能小车所采用的电机大多数为TT减速电机,通过反复的实验,此电机最佳的工作频率为1000HZ(太高容易发生哨叫,太低电机容易发生抖动),所以下面以周期为1ms(1000HZ)进行举例,要产生其它频率的PWM波,程序中只需作简单修改即可。
用一个定时器时(如定时器T0),首先你要确定PWM的周期T和占空比D,确定了这些以后,你可以用定时器产生一个时间基准t,比如定时器溢出n次的时间是PWM的高电平的时间,则D*T=n*t,类似的可以求出PWM低电平时间需要多少个时间基准n'。
因为这里我们是产生周期为1ms(1000HZ)的PWM,所以可设置中断的时间间隔为0.01ms,,然后中断100次即为1ms。
在中断子程序内,可设置一个变量如time,在中断子程序内,有三条重要的语句:1、当time>=100时,time清零(此语句保证频率为1000HZ),2、当time>n时(n应该在0-100之间变化开),让单片相应的I/O口输出高电平,当time<n时,让单片相应的I/O口输出低电平,此时占空比就为%n。
2、程序1,使单片机的I/O口输出固定频率的PWM波下面按上面的思路给出一个具体程序:/*******************************************************************/ /* 程序名:单片机输出固定频率的PWM波*//* 晶振:11.00592 MHz CPU型号:STC89C52 *//* 功能:P2^0口输出周期为1ms(1000HZ),占空比为%80的PWM波*//*****************************************************************/#include<reg52.h>#define uint unsigned int#define uchar unsigned charsbit PWM1=P2^0;//接IN1 控制正转sbit PWM2=P2^1;//接IN2 控制反转uchar time;void main(){TMOD=0x01;//定时器0工作方式1TH0=0xff;//(65536-10)/256;//赋初值定时TL0=0xf7;//(65536-10)%256;//0.01msEA=1;//开总中断ET0=1;//开定时器0中断TR0=1;//启动定时器0while(1){}}void delay(uint z){uint x,y;for(x=z;x>0;x--)for(y=500;y>0;y--);}void tim0() interrupt 1{TR0=0;//赋初值时,关闭定时器TH0=0xff;//(65536-10)/256;//赋初值定时TL0=0xf7;//(65536-10)%256;//0.01msTR0=1;//打开定时器time++;if(time>=100) time=0;//1khzif(time<=20) PWM1=0;//点空比%80else PWM1=1;PWM2=0;}程序说明:1、关于频率的确定:对于11.0592M晶振,PWM输出频率为1KHZ,此时设定时器0.01ms中断一次,时中断次数100次即为1KHZ( 0.01ms*100=1ms,即为1000HZ)此时,定时器计数器赋初值为TH0=FF,TL0=F7。