为微控制器增加PWM/模拟通道的方法-电子工程世界

分享到: 微博; QQ; 微信; LinkedIn

微控制器是将微型计算机的主要部分集成在一个芯片上的单芯片微型计算机。在片上PWM(脉冲宽度调制)资源方面，低成本的8位单片微控制器是很吝啬的。设计人员在采用PWM资源时，经常被迫要牺牲一个捕捉/比较通道或定时器通道，因为PWM通道要共用相同的片上资源。很多基于微控制器的独立电气设备都不会使用同步串行端口。因此，可以用微控制器的波特率发生器和并/串转换器部分来生成位模式，构成一个256位的PWM形式。然后用RC滤波器过滤这个PWM输出，提取出一个模拟信号。同步通信没有异步通信的起始位和停止位，因此位模式可以产生出长周期的高电平或低电平。

　　图1，可以用片上未用的同步串行端口产生PWM信号，并将其转换为一个慢速运动的模拟信号。

　　采用这种概念，可以用一个十进制数165产生原数据(图2)。一个PWM转换周期包含生成的256位，即32字节。“on”位的数量对应于转换为PWM的原数据值。因此，对于165位的原数据，有165位个on，91位个off。要产生一个165位的on周期，前20个字节(即160位)传送为0×ff个on态字节。诀窍在于第21个字节(或过渡字节)的组成。该字节的一些LSB(最低有效位)为1，其余为0，构成所需要的on周期长度。在这一例子中，电路需要5个以上的on位：160+5=165。因此，过渡字节的形式应为0001111b(字节=0×1f)。

　　图2，采用这种概念，可以用十进制值165产生原数据。

　　图3以流程图的形式表示这个过程。通过选择晶体、PLL(锁相环)和波特率，可以根据自己的应用修改PWM频率。用简单的RC滤波器就可以将PWM转换为一个慢速运动的模拟值。虽然本方法描述的是一个8位PWM，但也可以修改每个PWM周期的总位数，从而增加或降低分辨率。相应地增加或减少了转换时间。

　　图3，通过选择晶体、PLL和波特率，可以针对自己应用修改PWM频率。

　　代码采用的是Microchip公司的PIC18F4525，它用一只4MHz晶体，以及用于同步串行通信的10kHz波特率，获得10000/256=39.31Hz的PWM频率。可以用一个0.1s的RC滤波器对其作滤波，对慢速运动的模拟信号来说这已足够，如运动控制应用的速度设置点。采用20MHz晶体时，可以实现大于1.5MHz的同步串行波特率，以及数kHz的PWM频率。

关键字：微控制器模拟通道编辑：冰封引用地址：为微控制器增加PWM/模拟通道的方法

上一篇：基于绘图板程序的家政机器人室内定位系统实现
下一篇：轻载下自举工作的电路设计

推荐阅读最新更新时间：2023-10-18 16:14

微控制器/模拟应用中电源、接地和噪声的管理

除了微控制器，微控制器应用经常包括低电平传感器信号和适当的电源驱动电路，需要小心设计电源和接地。本文将讨论噪声源和噪声的传播路径。我们将涉及良好布局习惯背后的理论及其对噪声的影响。我们也将讨论隔离和限制噪声元件的适当的选择和布局方法。图1是本文中讨论时使用的系统方框图。这个系统的功能是采集重量并在LED阵列和笔记本电脑上显示结果。在需要时，可利用风扇控制器对电路板降温。这个设计实例包括了模拟和数字两部分。这种设计的难点之一是如何将这两个部分隔离开来。先看一下该设计的模拟部分，模拟输入信号进入电路实现称重。图1的模拟接口电路包括称重、增益电路、膺频滤波器和12位模数转换器（ADC）。称重利用的是一个惠斯顿电桥，如图2所示。

[应用]

基于ATmgea8单片机设计的加热控制系统

1 引言温度是工业生产中主要的被控参数之一，与之相关的各种温度控制系统广泛应用于冶金、化工、机械、食品等领域。文中介绍的文化测量及加热控制系统以 ATmega8型AVR系列单片机为核心部件，通过对系统软件和硬件设计的合理规划，发挥单片机自身集成众多系统级功能单元的优势，在不减少功能的前提下有效降低了硬件成本，系统操控简便。实验证明该温控系统具有很高的可靠性和稳定性。 2 系统结构及控制算法 2.1系统总体结构温度测量及加热系统控制的总体结构如图1所示。系统主要包括现场温度采集、实时温度显示、加热控制参数设置、加热电路控制输出、与上位机串行通信和系统核心ATmega8型单片机等。温度采集电路

[单片机]

静电电磁干扰单片机变频器的解决方案

今天碰到了有生以来第一次的电磁干扰问题，两种疲劳机共三台，设备使用电磁阀推动气缸，通过霍尔传感器限位开关，上下移动，单片机控制，问题是设备在未完成所有动作时，不按停止键，也会自动停止。问题频率很高，但有时也是好的。所以初步排除单片机程序跑飞和程序方面的问题。板子的走线为90度直角，横平竖直，没有铺地，且控制电路和继电器在同一块板子上。所以判断为继电器，走线间的干扰。仔细观察停机时，停止灯会闪一下。所以把问题，判定为干扰使单片机停止io误判断。在仔细观察，电磁阀一台为220v，另一台为24v，设备上都有急停按钮和面板停止按钮相连到单片机停止io上。仔细查找，连接电磁阀的线，和连接急停灯的线，在一个大线束中，而且这两根线呈螺旋缠绕状态

[单片机]

STM32的IAP方案

简介：本文将讲述一个STM32的综合性应用示例，该示例将涉及到STM32微控制器的时钟系统、GPIO、定时器、中断系统、异步串口以及内置可编程flash等设备的应用，作为一个综合性实验的同时还具有很强的“实用”意义。这个示例就是STM32的IAP方案。几乎所有的同类书籍都介绍综合性的应用示例如“万年历 +温度显示+闹钟响铃+计时表”这样的一个实时时钟范例或“STM32 +音频解码+大容量存储方案”这样的MP3播放器范例。这些综合性实例的目的在于引领读者进行综合性实验，达到把单片机的基础模块整合运用的目的。这些实例普遍存在一种共同点，即“练手”意义要大于“实用”的意义。本文将讲述一个STM32的综合性应用示例，该示例将涉及到S

[单片机]

基于单片机的冷媒中心控制系统的研制

引言制冷系统已成为的现代汽车重要配置，制冷系统内的冷媒量和冷媒纯度都是影响制冷效果的关键因素，需要按期进行系统检测和冷媒更换。冷媒的更换过程分为冷媒回收、抽真空、注冷冻油和冷媒加注四个步骤。目前我国的汽车制冷系统的维修和维护的手段，大多仍是人工操作，其工作过程繁杂，效率低下，常因操作不当导致系统损伤。作者完成的汽车制冷系统维护的自动化设备研制，有效地提高了维修效率和维护质量，实现了汽车制冷系统冷媒更换的全自动操作，使用简便，界面友好。全自动冷媒加注控制系统采用16位单片机MSP430F149为核心控制器，采用了ATERA公司新型CPLD器件EPF10K10A，并实现了外存数据加密，整机功能完备、

[单片机]

51单片机实验3:led流水灯

开发板led模块电路图如下：循环左/右移函数头文件为 intrins.h #include reg52.h #include intrins.h #define uc unsigned char void delay(uc n) { uc i,j; for(i=1;i =n;i++) for(j=110;j =1;j--); } void main() { P2=0xFE; while(1) { delay(200); p2=_crol_(P2,1); delay(200); } }

[单片机]

单片机学习中常见的问题

　　1.学单片机可以做什么？　　单片机应用广泛，遥控小车，洗衣机，冰箱，彩电，空调随处都可见到单片机的身影。学会了单片机，你可以玩你喜欢的小制作，也可以用单片机设计一些小的产品，最重要的是，单片机会把你带进电子设计这一领域，充分展示自己的能力，当然，也会给你带来不错的回报。　　2.该学哪种单片机？　　单片机型号有很多，常见的有51，PIC，AVR几个系列，每个系列又有很多型号。那么，作为初学者的我们，该学习哪款单片机呢？　　其实单片机都是有相同之处的。只要认真学了，真正掌握了一款单片机，在学习其他款，后者是直接使用都是很容易的。51系列作为经典的一款单片机，它的资料非常的丰富，因此，从51开始入门应该是一个不

[单片机]

基于C89C58RD+单片机与VS1003实现MP3播放器设计

引言随着电子技术的发展, MP3 播放器是目前市场上流行的消费类数码产品之一, 具有大容量、高音质、小巧便携等特点而倍受广大消费者的青睐。本文采用ETC 公司的微控制器ST C89C58RD+ , 结合解码芯片VS1003、USB 接口芯片CH375、LCD 等外围设备设计并实现了MP3 播放器。主要功能有: 播放VS1003 支持的所有音频文件, 包括MP3, WMA, WAV 文件 ,且音质非常好, 具有按键控制播放上一首/ 下一首、音量增减等, 可通过LCD 显示歌曲名字和播放状态信息等功能。 1 硬件系统设计系统工作原理框图如图1 所示。系统启动后, 单片机通过USB 接口芯片CH375, 从U 盘中获取MP3

[单片机]

热门资源推荐
热门放大器推荐

小广播

热门活动

换一批

■TI 有奖直播 | 使用基于 Arm 的 AM6xA 处理器设计智能化楼宇

■Follow me第二季第3期来啦！与得捷一起解锁高性能开发板【EK-RA6M5】超能力！

■报名直播赢【双肩包、京东卡、水杯】| 高可靠性IGBT的新选择——安世半导体650V IGBT

■30套RV1106 Linux开发板（带摄像头），邀您动手挑战边缘AI~

Vishay线上图书馆

白皮书技术文章视频热门推荐