Принципы аппаратной реализации выходных ШИМ-сигналов
Для управления исполнительными устройствами, особенно двигателями постоянного тока, широко используются ШИМ-сигналы. Формировать такие сигналы можно аппаратными средствами:
· построением внешних схем ШИМ-формирователей на основе двоичного кода;
· использованием аппаратных ШИМ-генераторов в составе микроконтроллеров; например, в микроконтроллерах AVR для этого используются таймеры.
Подавляющее большинство микроконтроллеров семейства MCS-51 не имеют встроенных ШИМ-генераторов. Поэтому приходится строить внешние схемы и подключать их к портам МК (это может потребоваться и для МК AVR, если таймеры заняты для других задач).
Функциональная схема одного из возможных вариантов внешнего ШИМ-формирователя представлена на рис. 23.1. Генератор G формирует непрерывную последовательность импульсов с частотой FG. Эти импульсы подсчитываются счетчиком Ст разрядностью NC. Состояние счетчика (код СС) дискретно линейно изменяется от 0 до  . В качестве формирователя ШИМ применен цифровой многоразрядный компаратор. Группа входов А принимает двоичный код от МК – СМК, соответствующий величине управления, а группа В – двоичный код от счетчика СС. Разрядность компаратора также равна NC.
Рис. 23.1 Структура внешнего ШИМ-генератора
Если СМК > СС , то выход компаратора Out = 1,
если СМК < СС , то выход компаратора Out = 0.
Разрядность счетчика NC и выходного кода от МК NМК должны совпадать.
Частота формируемого ШИМ-сигнала  , а период 
Точность формирования управления составляет 
Для программной реализации формирование ШИМ состоит в выдаче управляющего кода СМК в порт или порты, подключенные к внешнему ШИМ-генератору.
В качестве источника импульсов для счетчика Ст можно использовать даже выходные импульсы ALE, формируемые микроконтроллером. Их частота составит
FG = FALE= FТ /6, где FТ – тактовая частота микроконтроллера.
|
