|
|
| Riadok 1: |
Riadok 1: |
| == 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 Timers]
| |
| * [http://www.avrfreaks.net/index.php?name=PNphpBB2&file=viewtopic&t=55347 The traps when using interrupts]
| |
| * [http://www.kar.elf.stuba.sk/predmety/mmp/pdf/AVR-C-Timers.pdf Ako používať časovače v AVR C]
| |
| * [http://www.ermicro.com/blog/?p=224 PWM tutorial]
| |
| * [http://www.kar.elf.stuba.sk/predmety/mmp/pdf/PreruseniaAVR.pdf Prednáška o prerušeniach] (Ing. Chamraz)
| |
|
| |
|
| |
| === 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]].
| |
|
| |
| V tejto úlohe sa predpokladá znalosť funkcie časovača T1 z prednášky (datasheet, str. 87 -- 115).
| |
| Procesor je nakonfigurovaný na prácu s externým kryštálovým oscilátorom 18,432 MHz (fuses).
| |
| Demonštračný program je tuto: [[Médiá:MexleTest2.hex|mexletest2.hex]]
| |
|
| |
| === 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.).
| |
|
| |
| [[Obrázok:AVR_PWM_signal.gif]]
| |
|
| |
| <math>T_{on}</math> je doba, počas ktorej je výstup v log. 1 a <math>T_{off}</math> je čas v log. nule. Celková perióda signálu je <math>T_{total}</math>.
| |
|
| |
|
| |
| <math>
| |
| T_{total} = T_{on} + T_{off}
| |
| </math>
| |
|
| |
|
| |
| Plnenie (duty cycle) je pre obdĺžnikový signál definované ako
| |
|
| |
|
| |
| <math>
| |
| D = \frac{T_{on}}{T_{total}} = \frac{T_{on}}{T_{on} + T_{off}}
| |
| </math>
| |
|
| |
|
| |
| A výstupné napätie
| |
|
| |
| <math>
| |
| V_{out} = D V_{in} = \frac{T_{on}}{T_{total}} V_{in}
| |
| </math>
| |
|
| |
|
| |
| Ako vidno, výstupné napätie môžeme meniť zmenou periódy <math>T_{on}</math>.
| |
|
| |
| Ak je T_on 0, V_out je tiež 0, ak je T_on T_total, potom V_out je maximalne.
| |
|
| |
|
| |
|
| |
| '''Úlohy'''
| |
| # Program doplňte podľa pokynov asistenta a odsimulujte.<BR>Pozn.: Treba vypnúť optimalizáciu! (Project/Project options [[Médiá:AVRstudioOptimize0.png|Pozri obr.]])
| |
| # Doplňte chýbajúce časti programu tak, aby LED blikala s frekvenciou 1 s.
| |
| # 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:
| |
|
| |
| [[Obrázok: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), <math>T_{on}</math> je 0,9 ms, <math>T_{off}</math> je 2,65 ms.
| |
| <math>T_{63}</math> (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'''
| |
|
| |
| # Vyhodnotením prechodového deja identifikujte veľkosť kondenzátora vo výstupnom filtri.
| |
| # Navrhnite vhodnú frekvenciu PWM a demonštrujte.
| |
|
| |
|
| |
| [[CAD_Riadiacich_syst%C3%A9mov#Cvi.C4.8Denia|Návrat na zoznam cvičení...]]
| |
|
| |
| [[Category:AVR]][[Category:MMP]]
| |