任務5 5 PWM和呼吸燈

2022-10-12 01:24:02 字數 1379 閱讀 5222

程式解釋:

程式結構簡單,主函式僅需要完成定時器0的初始化,pwm的生成在定時器0的中斷服務函式中生成。每進入中斷服務函式1次,計數變數pwmcnt加1,當pwmcnt計數到pwmpreroid(pwmperoid被巨集定義為100),pwmcnt清零,重新計數。pwmcnt從0到100這段時間為定時器溢位時間(100us)*pwmperoid(100)=10ms,為pwm的週期。

每進入一次中斷服務函式,pwmcnt都要和pwmduty(pwmduty被巨集定義為20)相比較,小於pwmduty,則pwm對應的i/o輸出高電平,否則輸出低電平,改變pwmduty就可以改變pwm的占空比。

程式適合於pwm的頻率低(周期長)的場合。在不減少占空比的份數的情況下(程式中占空比分成了100份),要提高pwm的頻率,只能減少定時器溢位時間。定時器溢位時間太小,會導致程式頻繁進入定時器中斷服務函式,從而給其他任務的執行帶來了隱患。

(2)pwm應用時注意問題

pwm的頻率與控制物件有關,例如pwm用於控制燈的亮度,其頻率應該高於40hz,即週期小於25ms。pwm用作直流電機調速時,pwm的頻率越高,直流電機轉動越平滑。

除了頻率外,還要考慮pwm的占空比的調節精度。如一些微控制器自帶的pwm具有8位的精度,指的是pwm的占空比分成28=256份,具有256級調節,很顯然,pwm的位數越高,輸出就會越精細。但占空比的調節精度和pwm的頻率是一對矛盾,在相同的的時鐘下,提高占空比的精度,將導致pwm的頻率降低。

pwm控制本身屬於開環控制,具有調節功能但不具備穩定負載的能力,也不保證輸出結果正比於占空比。例如在電機調速應用中,通過pwm控制可以改變電機的功率,但不能穩定電機的轉速,電機的轉速受到負載力矩的影響不與占空比成正比關係。pwm控制燈光中,由於燈絲在不同溫度下電阻不同,雖然占空比越大,燈光越亮,但實際亮度也不與占空比成正比。

需要得到高精度、高穩定度的結果,需要借助反饋,結合各種反饋控制演算法(如pid演算法、模糊控制演算法等)。

5.5.2 任務實施

本節的任務是讓開發板上的乙個led實現漸亮漸滅的效果。pwm可以實現led亮度的調節,通過不斷調節pwm的占空比,可以實現漸亮漸滅的效果。漸亮:

不斷加大占空比;漸滅:不斷減少占空比。

根據視覺暫留效應的特點,我們取led閃爍的頻率為50hz,即每20ms改變一次pwm的占空比,所以pwm的週期為20ms。占空比分成100份,則每乙份所占用的時間為pwm週期(20ms)/100=200us,200us用定時器產生。led從亮到滅需要的時間為20ms*100=2秒,同樣從滅到亮也需要2秒的時間。

pwm的輸出在中斷函式中完成,主函式完成定時器的初始化。

工程的結構如圖5.5.2所示。

圖5.2.2 工程結構圖

(1)主函式

主函式中完成定時器的初始化就可以了,呼吸燈的任務在定時器中斷服務函式中。

(2)呼吸燈模組

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