Operácie

MMP Cvičenie 6: Rozdiel medzi revíziami

Z SensorWiki

(Nová stránka: == Generovanie PWM pomocou 16-bitového počítadla a časovača T1 == Literatúra: * [http://www.avrfreaks.net/index.php?name=PNphpBB2&file=viewtopic&t=50106 Newbie's Guide to AVR...)
 
(Rekapitulácia)
Riadok 12: Riadok 12:
 
=== Rekapitulácia ===
 
=== Rekapitulácia ===
  
Máte k dispozícii vývojovú dosku '''Acrob''' ([http://virtuallab.kar.elf.stuba.sk/robowiki/index.php?title=Mexle popis],[[Médiá:MiniMexleSchematic.jpg|schéma zapojenia]]) a s procesorom ATmega88 ([http://ap.urpi.fei.stuba.sk/mmp/ATmega88.pdf datasheet]) a prípadne aj testovací program [[Médiá:MexleTest2.hex|mexletest2.hex]].
+
Máte k dispozícii vývojovú dosku '''[http://robotika.sk/acrob Acrob]''' s procesorom ATmega328 ([http://ap.urpi.fei.stuba.sk/mmp/ATmega328.pdf datasheet]).
  
V tejto úlohe sa predpokladá znalosť funkcie časovača T1 z prednášky (datasheet, str. 87 -- 115).
+
V tejto úlohe sa predpokladá znalosť funkcie časovača T1 z prednášky. Procesor je nakonfigurovaný na prácu s externým kryštálovým oscilátorom 16,0 MHz.
Procesor je nakonfigurovaný na prácu s externým kryštálovým oscilátorom 18,432 MHz (fuses).
 
Demonštračný program je tuto: [[Médiá:MexleTest2.hex|mexletest2.hex]]
 
  
 
=== PWM ===
 
=== PWM ===

Verzia zo dňa a času 07:05, 26. október 2010

Generovanie PWM pomocou 16-bitového počítadla a časovača T1

Literatúra:


Rekapitulácia

Máte k dispozícii vývojovú dosku Acrob s procesorom ATmega328 (datasheet).

V tejto úlohe sa predpokladá znalosť funkcie časovača T1 z prednášky. Procesor je nakonfigurovaný na prácu s externým kryštálovým oscilátorom 16,0 MHz.

PWM

V niektorých aplikáciach potrebujeme premenlivú šírku impulzu, v iných nás viac zaujíma stredná hodnota napätia, impulzy sa naopak snažíme vyfiltrovať. Dôležité sú dva parametre: frekvencia a tzv. plnenie (pozri obr.).

AVR PWM signal.gif

T_{on} je doba, počas ktorej je výstup v log. 1 a T_{off} je čas v log. nule. Celková perióda signálu je T_{total}.



T_{total} = T_{on} + T_{off}


Plnenie (duty cycle) je pre obdĺžnikový signál definované ako



D = \frac{T_{on}}{T_{total}} = \frac{T_{on}}{T_{on} + T_{off}}


A výstupné napätie


V_{out} = D V_{in} = \frac{T_{on}}{T_{total}} V_{in}


Ako vidno, výstupné napätie môžeme meniť zmenou periódy T_{on}.

Ak je T_on 0, V_out je tiež 0, ak je T_on T_total, potom V_out je maximalne.


Úlohy

  1. Program doplňte podľa pokynov asistenta a odsimulujte.
    Pozn.: Treba vypnúť optimalizáciu! (Project/Project options Pozri obr.)
  2. Doplňte chýbajúce časti programu tak, aby LED blikala s frekvenciou 1 s.
  3. Vyskúšajte na svojej doske.

T1: režim PWM

V režime PWM (Pulse Width Modulation) môžeme použiť T1 ako 8,9 alebo 10-bitový, voľnobežný PWM generátor. Timer/Counter 1 funguje ako počítadlo, ktoré ráta najprv smerom nahor od 0x0000 až po vybraný TOP (8bit -> 0x00FF, 9bit -> 0x01FF, 10bit -> 0x03FF), tam sa otočí a počíta zasa smerom nadol až po 0x0000 a toto sa opakuje stále dokola.

Keď sa hodnota počítadla zhoduje s obsahom porovnávacívch registrov (OCR1A, OCR1B), zmení sa aj hodnota na výstupných pinoch OCA1 a OCB1 nasledovne:

COM1X1 COM1X0   Čo urobí s OCX1

  0      0        nič
  0      1        nič
  1      0      smerom nahor: 0 pri zhode
                smerom nadol: 1 pri zhode
  1      1      smerom nahor: 1 pri zhode
                smerom nadol: 0 pri zhode


V registri TCCR1A musíme nastaviť:

COM1A1 -> bit7 
COM1A0 -> bit6 
COM1B1 -> bit5 
COM1B0 -> bit4

To, ktorý režim PWM chceme používať sa nastavuje bitmi PWM10 (bit0 v TCCR1A) a PWM11 (bit1 v TCCR1A) takto:

PWM11  PWM10  Režim

 0      0       PWM zakázané
 0      1       8-bit PWM
 1      0       9-bit PWM
 1      1      10-bit PWM

Príklad:

PWMscopeView.png

Na obrázku je priebeh PWM signálu s plnením 25% tak ako opúšťa procesor (červený) a po vyfiltrovaní RC členom R20 C16 (zelený). Perióda PWM je 3,56 ms (281,25 Hz), T_{on} je 0,9 ms, T_{off} je 2,65 ms. T_{63} (zelený priebeh) je 100 us. Osciloskop: 500us/d., 2.00V/d. Parametre: Timer0, mode 8-bit Fast PWM, Prescaler 1:256, OCR0A = 63.

Príklad: AVR ExamplePWMgenerator.c


Úloha

  1. Vyhodnotením prechodového deja identifikujte veľkosť kondenzátora vo výstupnom filtri.
  2. Navrhnite vhodnú frekvenciu PWM a demonštrujte.


Návrat na zoznam cvičení...