单片机定时器生成频率占空比可调的PWM

关于51系列单片机利用定时器生成频率占空比可调的PWM

利用51单片机（无PWM模块）的软件模拟生成PWM，其频率和占空比都是可调的，在去年电子竞赛的时候一直没有自己尝试过，现在到了13的五月，要准备电子竞赛了，想把一些比较基础的东西自己亲手调一调。

在刘海波老师的单片机课，听过老师的方法生成PWM，当时就是一惊！自己从来没有这么做过。原理比较简单，下面分别阐述：

自己的想法，要用到两个定时器，一个用于控制占空比，一个用于控制周期，即频率

例如：t0控制高电平（或者）维持的时间，t1控制低电平（或者高电平）维持的时间，两者的时间的之和就是该PWM的周期，考虑到单片机上电引脚的电平的问题，此时生成的PWm的最好是先高后低。往往第一个周期是不对的。以下下就详细说明：

单片机上电为高电平，开始t0定时器和相关中断设置，等到t0定时时间T0到了，进入中断程序，变为低电平，同时关掉t0和开启t1，即是TR0=0，TR1=1；同理t1定时时间T1到了，进入中断程序，变为低电平，同时关掉t1和开启t0，即是TR0=1，TR1=0；即是即是采用定时器t0、t1轮流定时，一个定时器控制一种电平的时间,t0为高电平定时的时间，t1为低电平定时的时间。

注意：这个方法在系统的初始化的时候，必须将t0的定时器开启，否则，全部无法进行还有一种方法是开始t0定时器、t1定时器同时开启，其中t0定时的时间T0是高电平的时间，t1定时的时间T1是整个PWM的周期。开始t0定时器、t1定时器同时开启，当然，T0的时间肯定要比T1的大，当t0定时的时间T0到了，进入t0中断程序，引脚又高电平变到低电平，同时将t0定时器关掉；当t1定时的时间T1到了，进入t1中断程序，引脚又低电平变到高电平，同时将t0定时器开启。

以上两种方法都是利用两个定时器分别控制不同电平的时间，占用了51的几乎全部定时器，并且计算起来比较麻烦，要计算两个定时器的值，占空比的计算也相对困难。

老师的方法是利用一个定时来模拟生成其频率和占空比都是可调的PWM，主要思想为：例如模拟生成频率1KHZ和占空比是50%的PWM，首先将它分成的100分（也可以是更高的精度），控制这单独的每一份，来组成整个周期的PWM，1KHZ的T是1MS，分成100份，每一份的时间是0.01ms (10us)，采用t0的16位工作方式，我们可以知道10us的数值C是10（12M晶振），初始值TH0=（65536-（C=10））/256，TL0=（65536-（C=10））%256，在此时，我们设置一个变量i，来表示份数.50%占空比，我们就让前面的50份为高，即是i<=50,后50份为低。50100时，为0.

上面的就完成的频率1KHZ和占空比是50%的PWM，我们可以总结为定时器的C确定PWM 的周期，q为占空比。

占空比可调的方波振荡电路工作原理及案例分析

占空比可调的方波振荡电路工作原理及案例分析 参考电路图5.12所示，测试电路，计算波形出差频率。 电容 图5.12 方波发生电路(multisim) 通过上述电路调试，发现为方波发生器。 一、电路组成 如图5.13，运算放大器按照滞回比较器电路进行链接，其输出只有两种可能的状态：高电平或低电平，所以电压比较器是它的重要组成部分；因为产生振荡，就是要求输出的两种状态自动的产生相互变换，所以电路中必须引入反馈；因为输出状态应按一定的时间，间隔交替变化，即产生周期性的变化，所以电路中要有延迟环节来确定每种状态维持的时间。 电路组成：如图所示为矩形波发生电路，它由反相输入的滞回比较器和RC 电路组成。RC 回路既作为延迟环节，又作为反馈网络，通过RC 充、放电实现输出状态的自动转换。电压传输特性如图6.8所示： U 0 U N U P U z U c R 3 R 2 R 1 R 图5.13方波发生电路 二、工作原理 从图5.13可知，设某一时刻输出电压U O =+U Z ，则同相输入端电位U P =+U T 。U O 通过R 对电容C 正向充电。反相输入端电位U N 随时间t 增长而逐渐升高，当t 趋近于无穷时，U N 趋于+U z ;

当U N =+U T ，再稍增大，U O 就从+U Z 越变为-U Z ，与此同时U p 从+U T 越变为-U T 。随后，U O 又通过R 对电容C 放电。 反相输入端电位U N 随时间t 增长而逐渐降低，当t 趋近于无穷时，U N 趋于-U Z ；当U N =-U T ，稍减小，U O 就从-U Z ，于此同时，U p 从-U T 跃变为+U T ,电容又开始正向充电。 上述过程周而复始，电路产生了自激振荡。 三、波形分析及主要参数 由于矩形波发生电路中电容正向充电与反向充电的时间常数均等于R3C,而且充电的总幅值也相等因而在一个周期内U O =+U Z 的时间与U O =-U Z 的时间相等，U O 对称的方波，所以也称该电路为对称方波发生电路。电容上电压U C 和电路输出电压U O 波形如图所示。矩形波的宽度T k 与周期T 之比称为占空比，因此U O 是占空比为1/2的矩形波。 利用一阶RC 电路的三要素法可列出方程，求出振荡周期。 3122(12/)T R C R R =+ 振荡频率为： 1/f T = 调整电压比较器的电路参数R 1，R 2和U Z 可以改变方波发生电路的振荡幅值，调整电阻R 1，R 2，R 3和电容C 的数值可以改变电路的振荡频率。 四、占空比可调电路 占空比的改变方法:使电容的反向和正向充电时间常数不同。利用二极管的单向导电性可以引导电流流经不同的通路，占空比可调的矩形波发生电路如图2-5所示，电容上电压和输出波形的如图 6.19 Z U ±O 图 5.14占空比可调电路 电路工作原理：当U O =+U Z 时，通过RW1，D1，和R3对电容C 正向充电，若忽略二极管导通时的等效电阻，则时间常数为：

MSP430-pwm方波占空比频率可调

MSP430-pwm方波占空比频率可调

//********************************************************** ***************************** // MSP430 Blink the LED Demo - Software Toggle P1.0 // // Description; Toggle P1.0 by xor'ing P1.0 inside of a software loop. // ACLK = n/a, MCLK = SMCLK = default DCO // // MSP430x5xx // ----------------- // /|\| XIN|- // | | | // --|RST XOUT|- // | | // | P1.0|-->LED // // J. Stevenson // Texas Instruments, Inc // July 2011 // Built with Code Composer Studio v5 //********************************************************** *****************************

#include #include "tm1638.h" unsigned char LED_CODE[] = { 0x3F, 0x06, 0x5B, 0x4F, 0x66, 0x6D, 0x7D, 0x07, 0x7F, 0x6F, 0x77, 0x7C, 0x39, 0x5E, 0x79, 0x71 }; float i=1000,j=500; int main(void) { float a,b; WDTCTL = WDTPW + WDTHOLD; // Stop watchdog timer if (CALBC1_1MHZ == 0xFF || CALDCO_1MHZ == 0xFF) { while (1); // If calibration constants erased, trap CPU!! } BCSCTL1 = CALBC1_1MHZ; // Set range DCOCTL = CALDCO_1MHZ; // Set DCO step + modulation

输出占空比可变地PWM波形

DSP原理及应用大作业输出占空比可变的PWM波形

输出占空比可变的PWM波形 任务目的 1. 掌握CCS集成开发环境的调试方法； 2. 掌握C/C++语言与汇编混合编程； 3. 熟悉CCS集成开发环境，掌握工程的生成方法； 4. 掌握如何输出占空比可变的PWM波形 5. 了解PWM波形产生的原理和应用 任务内容 1. 通过学习课本和查询课外资料了解空间矢量PWM产生的原理； 2. 利用CCS集成开发环境，建立工程，完成DSP汇编源文件的建立和编写， 实现对称空间矢量PWM波形生成，在该程序中，利用定时器1ms中断来实现每隔1s改变1次CMPR1； 3. 编译并且在片外区通过连接示波器运行得出正确结果，利用示波器观察波 形 任务原理 1.PWM的原理 脉宽调制（PWM）基本原理：控制方式就是对逆变电路开关器件的通断进行控制，使输出端得到一系列幅值相等的脉冲，用这些脉冲来代替正弦波或所需要的波形。也就是在输出波形的半个周期中产生多个脉冲，使各脉冲的等值电压为正弦波形，所获得的输出平滑且低次谐波少。按一定的规则对各脉冲的宽度进行调制，即可改变逆变电路输出电压的大小，也可改变输出频率。 例如，把正弦半波波形分成N等份，就可把正弦半波看成由N个彼此相连的脉冲所组成的波形。这些脉冲宽度相等，都等于∏/n ，但幅值不等，且脉冲顶部不是水平直线，而是曲线，各脉冲的幅值按正弦规律变化。如果把上述脉冲序列用同样数量的等幅而不等宽的矩形脉冲序列代替，使矩形脉冲的中点和相应正弦等分的中点重合，且使矩形脉冲和相应正弦部分面积（即冲量）相等，就得到一组脉冲序列，这就是PWM波形。可以看出，各脉冲宽度是按正弦规律变化的。根据冲量相等效果相同的原理，PWM波形和正弦半波是等效的。对于正弦的负半周，也可以用同样的方法得到PWM波形。 在PWM波形中，各脉冲的幅值是相等的，要改变等效输出正弦波的幅值时，只要按同一比例系数改变各脉冲的宽度即可，因此在交－直－交变频器中，PWM 逆变电路输出的脉冲电压就是直流侧电压的幅值。根据上述原理，在给出了正弦

占空比可调的方波函数发生器

西北民族大学电气工程学院课程设计说明书（2011/2012学年第二学期） 课程名称：模电课程设计 题目：正弦波发生器设计 专业班级：10级自动化一班 学生姓名：杨香林 学号：P101813404 指导教师：刘明华 设计成绩： 二〇一二年六月二十三日

目录 1.课程设计的目的 2.课程设计内容 2.1总体概述 2.11 设计任务 2.12 设计要求 2.2系统方案分析 2.3系统设计及仿真 2.4硬件设计 3.课程设计总结 4.参考文献

1、课程设计目的 1．掌握电子系统的一般设计方法。 2．理解迟滞比较器的设计原理，掌握方波函数发生器的设计原理。 3．理解555定时器的工作原理，掌握多谐振荡器的设计原理。 4．熟练运用multisim仿真软件设计和仿真电路。 5．提高综合应用所学知识来指导实践的能力。 2、课程设计总文 2.1总体概述 2.11 设计任务 使用集成运算放大器、稳压二极管、二极管、电阻等器件设计方波函数发生器。 2.12 设计要求 1、根据技术要求和现有开发环境，分析课设题目； 2、设计系统实现方案； 3、要求占空比可调；输出电压：8V<|Vo|<15V；周期：2ms

2.2系统方案分析 迟滞比较器，是将集成运放比较器的输出电压通过反馈网络加到同相端，形成正反 馈，如图2.21（a ）所示，待比较电压I 加在反相输入端。在理想情况下，它的比较特性 如图2.11（b ）所示。由图可见，它有两个门限电压，分别称为上门限电压OH U 和下门限 电压 OL U ，两者的差值称为门限宽度。 图2.2(a ） 图2.2（b ） 设比较器输出高电平 OH U ，则 OH U 和 ref U 共同加到同相输入端的合成电压为

模拟电子技术课程设计产生正弦波,方波,三角波,且占空比可调,频率可调,幅度可调

模拟电子技术课程设计任务书 一、设计题目：波形发生器的设计（二） 方波/三角波/正弦波/锯齿波函数发生器 二、设计目的 1、研究正弦波等振荡电路的振荡条件。 2、学习波形产生、变换电路的应用及设计方法以及主要技术指标的测试方法。 三、设计要求及主要技术指标 设计要求：设计并仿真能产生方波、三角波及正弦波等多种波形信号输出的波形发生器。 1、方案论证，确定总体电路原理方框图。 2、单元电路设计，元器件选择。 3、仿真调试及测量结果。 主要技术指标 1、正弦波信号源：信号频率范围20Hz～20kHz 连续可调；频率稳定度较高。信号幅度可以 在一定范围内连续可调； 2、各种输出波形幅值均连续可调，方波占空比可调； 3、设计完成后可以利用示波器测量出其输出频率的上限和下限，还可以进一步测出其输出 电压的范围。 四、仿真需要的主要电子元器件 1、运算放大电路 2、滑线变阻器 3、电阻器、电容器等 五、设计报告总结（要求自己独立完成，不允许抄袭）。 1、对所测结果（如：输出频率的上限和下限，输出电压的范围等）进行全面分析，总结振荡电路的振荡条件、波形稳定等的条件。 2、分析讨论仿真测试中出现的故障及其排除方法。 3、给出完整的电路仿真图。 4、体会与收获。

1．正弦波输出电路 ，方波输出电路

，在正弦波的基础上通过LM339AD比较器稳定输出方波，可通过R15小幅调节占空比，但方波幅值不可调。R15调节范围0/100~~2/100，占空比约为0/100~~50/100之间，通过正弦波发生器中的R13可大幅度调节占空比。

3．三角波和锯齿波发生器 通过LM741CN运放，且由R18和C3组成积分电路，在方波基础上输出三角波，通过调节方波占空比可以产生锯齿波，当方波占空比为50/100时，输出三波。 4．三种波形的综合输出 一．正弦波输出波形

51单片机实现PWM波占空比可调

51单片机实现PWM波占空比可调 平台：STC89C52 名称：本程序为用单片机制作的占空比均匀间隔可调PWM发生器。占空比可调间隔为0.1。即可取得占空比为0%，10%，20%……90%到100%的PWM波。 该波的频率固定为1KH（周期1000微秒）。 SY-1学习板上的操作键： S2----占空比加S3----占空比减 晶振:11.0592MHZ 程序代码： #include #define uint unsigned int uint pp; char num=2,dis; sbit pwm=P1^0; sbit s2=P3^4; sbit s3=P3^5; sbit dula=P2^6; sbit wela=P2^7; unsigned char code table[]= {0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f, 0x6f,0x77,0x7c,0x39,0x5e,0x79,0x71,0x00}; void keyscan() { if(s2==0) { while(!s2); num++; if(num==11) num=10; dis=num; } if(s3==0) { while(!s3); num--; if(num==-1) num=0; dis=num;

} } void display(a) { dula=0; P0=table[a]; dula=1; dula=0; wela=0; P0=0xfe; wela=1; wela=0; } void main() { TMOD=0x01; //模式设置，00000001，可见采用的是定时器0，工作与模式1（M1=0，M0=1）。 TR0=1; //打开定时器 TH0=0Xff; //定时器设置，每隔100微秒发起一次中断。 TL0=0Xa4; ET0=1; //开定时器0中断 EA=1; //开总中断 while(1) { keyscan(); if((num!=0)&&(num!=10)) //对于占空比为0和100%这两种极端情况，最好分离出，单独考虑 { if(pp<=num) pwm=1; else pwm=0; } else if(num==0) //当占空比为0 pwm=0; else pwm=1; if(pp==10) //当占空比为100% pp=0; display(num);//显示num当前值，占空比为num/10。 }

方波 的频率和占空比可以改变Microsoft Word 文档

//51单片机方波占空比、频率可调 #include // 用定时器0 控制PWM sbit P1_0 = P1^0; // P1.0 PWM 输出 sbit key10 = P3^2; // 调节PWM0 占空比按键 sbit key11 = P3^3; unsigned char PWM0 = 2; // 占空比调整 unsigned char counter = 0; // 计数的 sbit tt1; // 标志位 void main() // 主函数 { TMOD=0x10; TH1=(65536-50)/256; // 定时时间可以修改 TL1=(65536-50)%256; // 12 MHz EA=1; // 中断启动 ET1=1; TR1=1; while(1) { // 调节PWM0 占空比 if(key10==0 && tt1==0) {tt1 = 1; PWM0++;} // K1、K2 if(key11==0 && tt1==0) {tt1 = 1; PWM0--;} if(key10==1 && key11==1) tt1=0; } } void Timer0(void) interrupt 3 // 定时器0 PWM 控制 { TH1=(65536-50)/256; // 定时时间可以修改 TL1=(65536-50)%256; counter++; if(counter >= 20) counter = 0; // PWM 20级可以修改if(counter >= PWM0) P1_0 = 0; else P1_0 = 1; }

555芯片设计占空比可调的方波信号发生器

占空比可调的方波信号发生器 三、实验原理： 1、555电路的工作原理 （1）555芯片引脚介绍 图1 555电路芯片结构和引脚图 555定时器是一种应用极为广泛的中规模集成电路，该电路使用灵活、方便，只需外接少量的阻容原件就可以构成单稳、多谐和施密特触发器。因而广泛用于信号的产生、变换、控制和检测。 1脚：外接电源负极或接地（GND）。 2脚：TR触发输入。 3脚：输出端（OUT或Vo）。 4脚：RD复位端，移步清零且低电平有效，当接低电平时，不管TR、TH输

入什么，电路总是输出“0”。要想使电路正常工作，则4脚应与电源相连。 5脚：控制电压端CO(或VC)。若此端外接电压，则可改变内部两个比较器的基准电压，当该端不用时，应将该端串入一只0.01μF 电容接地，以防引入干扰。 6脚：TH 高触发端（阈值输入）。 7脚：放电端。 8脚：外接电源VCC （VDD ）。 （2）555功能介绍 555定时器的功能主要是由两个比较器C1和C2的工作状况决定的。由图1可知，当V6>VA 、V2>VB 时，比较器C1的输出VC1=0、比较器C2的输出VC2=1，基本RS 触发器被置0，TD 导通，同时VO 为低电平。 当V6VB 时，VC1=1、VC2=1，触发器的状态保持不变，因而TD 和输出的状态也维持不变。 当V6V A V B >V B 不变 导通

STM32_PWM占空比和频率可调

#include "stm32f10x_lib.h" void RCC_cfg(); void GPIO_cfg(); void TIMER_cfg(); void PWM_cfg(); //占空比，取值范围为0-100 int dutyfactor = 50; int main() { int Temp; RCC_cfg(); GPIO_cfg(); TIMER_cfg(); PWM_cfg(); //使能TIM3计时器，开始输出PWM TIM_Cmd(TIM3, ENABLE); while(1); } void RCC_cfg() { //定义错误状态变量 ErrorStatus HSEStartUpStatus; //将RCC寄存器重新设置为默认值

RCC_DeInit(); //打开外部高速时钟晶振 RCC_HSEConfig(RCC_HSE_ON); //等待外部高速时钟晶振工作 HSEStartUpStatus = RCC_WaitForHSEStartUp(); if(HSEStartUpStatus == SUCCESS) { //设置AHB时钟(HCLK)为系统时钟 RCC_HCLKConfig(RCC_SYSCLK_Div1); //设置高速AHB时钟(APB2)为HCLK时钟 RCC_PCLK2Config(RCC_HCLK_Div1); //设置低速AHB时钟(APB1)为HCLK的2分频 RCC_PCLK1Config(RCC_HCLK_Div2); //设置FLASH代码延时 FLASH_SetLatency(FLASH_Latency_2); //使能预取指缓存 FLASH_PrefetchBufferCmd(FLASH_PrefetchBuffer_Enable); //设置PLL时钟，为HSE的9倍频8MHz * 9 = 72MHz RCC_PLLConfig(RCC_PLLSource_HSE_Div1, RCC_PLLMul_9); //使能PLL

单片机 占空比可调的PWM波形发生器

河南机电高等专科学校电气工程系 微控制器技术课程 设计报告 设计题目：占空比可调的PWM波形发生器!

微控制器技术课程设计任务书 设计题目：占空比可调的PWM波形发生器 ￥ 设计时间：—— 设计任务： 在Proteus中画出原理图或使用实物，编制程序，实现以下功能： 1、理解PWM的工作原理。 2、编制PWM程序，使用八段发光字符管显示占空比。 3、可与电机连接，驱动电机以不同的转速旋转。 背景资料：1、单片机原理与应用 2、检测技术 ] 3、计算机原理与接口技术 进度安排： 1、第一天，领取题目，熟悉设计内容，分解设计步骤和任务； 2、第2天，规划设计软硬件，编制程序流程、绘制硬件电路。 3、第3天，动手制作硬件电路，或编写软件，并调试。 4、第4天，中期检查，书写设计报告。 5、第5天，提交设计报告，整理设计实物，等待答辩。 6、第6天，设计答辩。

? 题目：占空比可调的PWM波形发生器 一、设计目的 掌握PWM的工作原理；学会编制PWM程序，使用八段发光字符管显示占空比；并与电机连接，驱动电机以不同的转速旋转。 二、设计思路 直流电机PWM控制系统的主要功能包括：实现对直流电机转速的调整，能够很方便的实现电机的智能控制。 主体电路：即直流电机PWM控制模块。这部分电路主要由AT89C51单片机的I/O端口、定时计数器、外部中断扩展等调整直流电机的转速，能够很方便的实现电机的智能控制。其间是通过AT89C51单片机产生脉宽可调的脉冲信号并输入到L298驱动芯片来控制直流电机工作的。该直流电机PWM控制系统由以下电路模块组成： 设计输入部分：这一模块主要是利用带中断的独立式键盘来实现对直流电机的加速、减速控制。 设计控制部分：主要由AT89C51单片机的外部中断扩展电路组成。直流电机PWM控制实现部分主要由一些二极管、电机和L298直流电机驱动模块组成。 设计显示部分：LED数码显示部分，实现对PWM脉宽调制占空比的实时显示。 … 三、方案设计

占空比可调的矩形波发生电路

占空比可调的矩形波发生电路实验二占空比可调的矩形波发生器实验 一、实验目的 1.掌握Im741芯片的使用方法； 2.了解占空比可调的矩形波发生器的设计方法。 二、实验原理 1」m741介绍 LM741系列是通用型运算放大器.其目的是为广泛的模拟应用高增益和宽工作电压范围在积分器，求和放大器，和一般反馈应用提供卓越的性能。其特点有：短路保护，出色的温度稳定性，内部频率补偿，高输入电压范围，空偏移。

图1丄M741应用电路图

LM741,LM741（芯片引脚和工作说明1和5为偏置（调零端）,为正向 输入端，3为反向输入端，4接地，6为输出，7接电源，8空脚 1输出端A 2反向输入端A 3正向输入端A 4接地5正向输入端B 6 反向输入端B 7输出端B 8电源+ 741运算放大器使用时需于7、4脚位供应一对同等大小的正负电 源电压+ Vdc 与—Vdc , —旦于2、3脚位即两输入端间有电压差存在， 压差即会被放大于输出端，唯 Op 放大器具有一特色，其输出电压值 决不会大于正电源电压+ Vdc 或小于负电源电压一Vdc ,输入电压差 经放大后若大于外接电源电压+ Vdc 至-Vdc 之范围，其值会等于+ Vdc 或—Vdc,故一般运算放大器输出电压均具有如图 3之特性曲线, 输出电压于到达+ Vdc 和—Vdc 后会呈现饱和现象。 Balance \ 1 __ 1 8 Input — a 1 \ 7 Input + □ 八 4 5 NC Output Balance -15V

图3.放大器输出入电压关系图 741运算放大器之基本动作如图4所示，若在非反相输入端输入电压，会于输出端得到被放大的同极性输出；若以相同电压信号在反相输入端输入，则会在输出端获得放大相同倍率后但呈逆极性之信号输出。而当对放大器两输入端同时输入电压时，则是以非反相输入端电压值(V1)减去反相输入端电压值(V2)，可于输出端得到(V1 —V2) 经过倍率放大后之输出。

51单片机模拟PWM输出占空比可调

#include #define UINT unsigned int #define UCHAR unsigned char sbit pwm=P1^0; //pwm输出口 sbit plus=P3^6;//按键调节增加输出脉宽 sbit reduce=P3^7;//按键调节减小输出脉宽 sbit duan=P2^6;// 数码管的段选 sbit wei=P2^7; //数码管的位选 UCHAR code SEG[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66, 0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f }; UINT i; char j,k=5; void timer_init() //定时器0，8位自动重装 { TMOD=0x02; TH0=56; TL0=56; IE=0x82; TR0=1; } void delayms(UINT x) //延时 { UINT i,j; for(i=x;i>0;i--) for(j=110;j>0;j--); } void show(int a) //数码管显示 { int shi,ge; shi=a/10; ge=a%10; duan=1; P0=SEG[shi]; duan=0;

P0=0xff; wei=1; P0=0xfe; wei=0; delayms(3); duan=1; P0=SEG[ge]; duan=0; P0=0xff; wei=1; P0=0xfd; wei=0; delayms(3); } void timer0() interrupt 1 //定时器中断{ i++; if(i==5000) { i=0; j++; j=j%10; } if(j

占空比可调方波发生器

燕山大学 课程设计说明书 题目：低通FIR滤波器设计与应用学院（系）：电气工程学院 年级专业： 10级精仪二班 学号： 学生姓名：王舟济 指导教师：孟宗 教师职称：副教授

电气工程学院《课程设计》任务书 院（系）：电气工程学院基层教学单位：仪器科学与工程系

说明：此表一式四份，学生、指导教师、基层教学单位、系部各一份。 年月日

目录 摘要.................................................................第1章绪论.......................................................... 1.1设计内容..................................................... 1.2设计基本要求.................................................第2章总体方案论证与设计.......................................... 2.1方案论述..................................................... 2.2方波发生器的硬件组成框图..................................... 第3章方波发生器原理................................................................... .............................. 3.1方波发生器的原理与功能................................................................... ............. 3.2键盘控制原理................................................................... ................................. 3.3程序框图................................................................... ......................................... 3.4方波波形显示................................................................... ......................... 第4章系统硬件设计 ................................................................

详解PWM原理、频率与占空比

什么是PWM 脉冲宽度调制(PWM) 是英文"Pulse Width Modulation"的缩写，简 称脉宽调制，是利用微处理器的数字输出来对模拟电路进行控制的一种非常 有效的技术，广泛应用在从测量、通信到功率控制与变换的许多领域中。 pwm 的频率： 是指1秒钟内信号从高电平到低电平再回到高电平的次数(一个周期); 也就是说一秒钟PWM 有多少个周期 单位：Hz 表示方式S 50Hz lOOHz pwm 的周期J T=l/f 周期二1/频率 50Hz = 20ms —个周期 如果频率为50Hz ,也就是说一个周期是20ms 那么一秒钟就有50次 PWM 周期 占空比： 是一个脉冲周期内，高电平的时间与整个周期时间的比例 单位： % (0%-100%) 表示方式S 20% 周期 周期：一个脉冲信号的时间 脉宽时 间：高电平时间 上图中 脉宽时间占 总周期时间的比例，就是占空比。 比方说周期的时间是10ms,脉宽时间是8nis 那么低电平时间就是2nis 总的占空比8/8+2= 80%. 这就是占空比为80%的脉冲信号。而我们知道PWM 就是脉冲宽度调 制通过调节占空比，就可以调节脉冲宽度(脉宽时间)而频率就是单位时 间内脉冲信号的次数，频率越大。 以20HZ 占空比为80%举例 就是1秒钟之内输出了 20次脉冲信号 每 次的高电平时间为40ms 我们换更详细点的图 脉宽时间 脉宽吋间 1S 内测周期次数等于频率

50% 50% 上图中，周期为T T1为高电平时间 T2为低电平时间 假设周期T为1S那么频率就是IHz那么高电平时间0.5s ,低电平时间0?5s总的占空比就是0.5 /I =50% PVM 原 以单片机为例，我们知道，单片机的10 口输出的是数字信号，10 口只 能输出高电平和低电平。 假设高电平为5V低电平则为0V那么我们要输出不同的模拟电压，就要用到PWM,通过改变10 口输出的方波的占空比从而获得使用数字信号模拟成的模拟电压信号。 我们知道，电压是以一种连接1或断开0的巫复脉冲存列被夹到模拟负载上去的（例如LED灯，直流电机等），连接即是直流供电输出，断开即是直流供电断开。通过对连接和断开时间的控制，理论上来讲，可以输出任意不大于最大电压值（即O'SV之间任意大小）的模拟电压。 比方说占空比为50%那就是高电平时间一半，低电平时间一半，在一定的频率下，就可以得到模拟的2. 5V输出电压那么75%的占空比得到的电圧就是3. 75Vo

占空比可调的矩形波发生器

占空比可调的矩形波发生器实验一、 二、实验目的 1.掌握NE555、ICM7555等定时器芯片的使用方法； 2.了解占空比可调的矩形波发生器的设计方法。 二、实验原理 1.定时器介绍 555定时器是一种多用途的单片中规模集成电路。该电路使用灵活、方便，只需外接少量的阻容元件就可以构成单稳、多谐和施密特触发器。因而在波形的产生与变换、测量与控制、家用电器和电子玩具等许多领域中都得到了广泛的应用。目前生产的定时器有双极型和CMOS两种类型，其型号分别有NE555（或5G555）和C7555等多种。通常，双极型产品型号最后的三位数码都是555，CMOS产品型号的最后四位数码都是7555，它们的结构、工作原理以及外部引脚排列基本相同。一般双极型定时器具有较大的驱动能力，而CMOS定时电路具有低功耗、输入阻抗高等优点。555定时器工作的电源电压很宽，并可承受较大的负载电流。双极型定时器电源电压范围为5～16V，最大负载电流可达200mA；CMOS定时器电源电压变化范围为3～18V，最大负载电流在4mA以下。 图1为555集成电路内部结构框图。其中由三个5KΩ的电阻R1、R2和R3组成分压器，为两个比较器C1和C2提供参考电压，当控制端VM悬空时（为避免干扰V M端与地之间接一0.01μF左右的电容），

VA=2VCC/3，VB=VCC/3，当控制端加电压时V A =V M ，V B =V M /2。 放电管TD 的输出端Q'为集电极开路输出，其集电极最大电流可达50mA ，因此具有较大的带灌电流负载的能力。555集成电路的输出级为推拉式结构。 D R 是置零输入端，若复位端D R 加低电平或接地，不管其他输入 状态如何，均可使它的输出VO 为“０”电平。正常工作时必须使D R 处于高电平。 2．功能 555定时器的功能主要是由两个比较器C1和C2的工作状况决定的。由图1可知，当V6>VA 、V2>VB 时，比较器C1的输出VC1=0、比较器C2的输出VC2=1，基本RS 触发器被置0，TD 导通，同时VO 为低电平。 当V6VB 时，VC1=1、VC2=1，触发器的状态保持不变，因而TD 和输出的状态也维持不变。 当V6

PWM脉宽调制方法介绍

脉冲宽度调制 脉冲宽度调制（PWM）是英文“Pulse Width Modulation”的缩写，简称脉宽调制。它是利用微处理器的数字输出来对模拟电路进行控制的一种非常有效的技术，广泛应用于测量，通信，功率控制与变换等许多领域。一种模拟控制方式，根据相应载荷的变化来调制晶体管栅极或基极的偏置，来实现开关稳压电源输出晶体管或晶体管导通时间的改变，这种方式能使电源的输出电压在工作条件变化时保持恒定。 脉冲宽度调制（PWM）是一种对模拟信号电平进行数字编码的方法。通过高分辨率计数器的使用，方波的占空比被调制用来对一个具体模拟信号的电平进行编码。PWM信号仍然是数字的，因为在给定的任何时刻，满幅值的直流供电要么完全有(ON)，要么完全无(OFF)。电压或电流源是以一种通(ON)或断(OFF)的重复脉冲序列被加到模拟负载上去的。通的时候即是直流供电被加到负载上的时候，断的时候即是供电被断开的时候。只要带宽足够，任何模拟值都可以使用PWM进行编码。 多数负载(无论是电感性负载还是电容性负载)需要的调制频率高于10Hz，通常调制频率为1kHz到200kHz之间。 许多微控制器内部都包含有PWM控制器。例如，Microchip公司的PIC16C67内含两个PWM控制器，每一个都可以选择接通时间和周期。占空比是接通时间与周期之比；调制频率为周期的倒数。执行PWM操作之前，这种微处理器要求在软件中完成以下工作： * 设置提供调制方波的片上定时器/计数器的周期 * 在PWM控制寄存器中设置接通时间 * 设置PWM输出的方向，这个输出是一个通用I/O管脚 * 启动定时器 * 使能PWM控制器 PWM的一个优点是从处理器到被控系统信号都是数字形式的，无需进行数模转换。让信号保持为数字形式可将噪声影响降到最小。噪声只有在强到足以将逻辑1改变为逻辑0或将逻辑0改变为逻辑1时，也才能对数字信号产生影响。 对噪声抵抗能力的增强是PWM相对于模拟控制的另外一个优点，而且这也是在某些时候将PWM用于通信的主要原因。从模拟信号转向PWM可以极大地延长通信距离。在接收端，通过适当的RC或LC网络可以滤除调制高频方波并将信号还原为模拟形式。 总之，PWM既经济、节约空间、抗噪性能强，是一种值得广大工程师在许多设计应用中使用的有效技术。 几种PWM控制方法 采样控制理论中有一个重要结论:冲量相等而形状不同的窄脉冲加在具有惯性的环节上时,其效果基本相同.PWM控制技术就是以该结论为理论基础,对半导体开关器件的导通和关断进行控制,使输出端得到一系列幅值相等而宽度不相等的脉冲,用这些

占空比可调的锯齿波发生电路.

占空比可调的锯齿波发 生电路

一、设计任务 1、通过Multisim仿真软件设计一个锯齿波发生电路。 2、在这基础上设计一个占空比可调电路。 3、进一步了解各种运放元件的工作状态，熟练使用Multisim仿真软件。 二、设计电路 本电路设计采用矩形波转变成三角波的波形转换的方法得到三角波，在其中加一个占空比调节电路，当积分电路正向积分时间常数远大于方向积分时间常数，或者反向积分的时间常数远大于正向积分时间常数，那么输出电压上升和下降的斜率相差很多，就可得到锯齿波。 三、电路组成 在方波发生电路中，当滞回比较器的阈值电压数值较小时，可将电容两端的电压看成为近似三角波。但是，一方面这个三角波的线性度较差，另一方面带负载后将使电路的性能产生变化。实际上，只要将方波电压作为积分运算电路的输出电压u01=Uz时，积分运算电路的输出电压u0将线性下降；而当u01=-Uz时，u0将线性上升。波形如下图所示。

四、工作原理 （A）（B） 本方案设计的电路（A）为同相输入滞回比较器，电路（B）为积分运算电路。图中滞回比较器的输出电压u01=+-Uz,它的输入电压是积分电路的输出电压u0。则阈值电压+-UT=+-(R3/R4)Uz。积分电路的输入电压是滞回比较器的输出电压u01，输出电压的表达式为u0=-1/(1/R2+1/R5)*Uz（t1-t0）+u0(t0)。积分电路反向积分，u0随时间的增长线性下降，则使公式变成为u0=1/(1/R2+1/R5)*Uz （t2-t1）+u0(t1)。U0(t1)为u01产生跃变时的输出电压。电路以上循环产生自激振荡。 当积分电路正向积分时间常数远大于方向积分时间常数，或者反向积分的时间常数远大于正向积分时间常数，那么输出电压上升和下降的斜率相差很多，就可得到锯齿波。利用二极管的单向导电性使积分电路两个方向上的积分通路不同，就可以得到锯齿波发生电路。如图（B）、图（C）所示。 （B）

利用PWM控制占空比

什么就是占空比 占空比(Duty Cycle)在电信领域中意思: 在一串理想的脉冲序列中(如方波),正脉冲的持续时间与脉冲总周期的比值。 例如:脉冲宽度1μs,信号周期4μs的脉冲序列占空比为0、25。 在一段连续工作时间内脉冲占用的时间与总时间的比值。 在CVSD调制(continuously variable slope delta modulation)中,比特“1”的平均比例(未完成)。 在周期型的现象中,现象发生的时间与总时间的比。 负载周期在中文成语中有句话可以形容:「一天捕渔,三天晒网」,则负载周期为0、25。 占空比就是高电平所占周期时间与整个周期时间的比值。 占空比越大,高电平持续的时间越长,电路的开通时间就越长 PWM值增加则占空比减少！！！！！！！(请先瞧下面关于PWM的定义)PWM值增加应该就是周期变大,那么占空比就减小了(此为个人见解如有不同见解请发邮箱1250712643@qq、com) 占空比的图例 什么就是占空比(另一种解释) 占空比就是指高电平在一个周期之内所占的时间比率。方波的占空比为50％,占空比为0、1,说明正电平所占时间为0、1个周期。 正脉冲的持续时间与脉冲总周期的比值。例如:正脉冲宽度1μs,信号周期10μs的脉冲序列

占空比为0、1。 什么就是PWM 1、脉冲宽度调制(PWM)就是英文“Pulse Width Modulation”的缩写,简称脉宽调制。 它就是利用微处理器的数字输出来对模拟电路进行控制的一种非常有效的技术,广泛应用于测量,通信,功率控制与变换等许多领域。 脉冲宽度调制(PWM)就是一种对模拟信号电平进行数字编码的方法。通过高分辨率计数器的使用,方波的占空比被调制用来对一个具体模拟信号的电平进行编码。PWM 信号仍然就是数字的,因为在给定的任何时刻,满幅值的直流供电要么完全有(ON),要么完全无(OFF)。电压或电流源就是以一种通(ON)或断(OFF)的重复脉冲序列被加到模拟负载上去的。通的时候即就是直流供电被加到负载上的时候,断的时候即就是供电被断开的时候。只要带宽足够,任何模拟值都可以使用PWM进行编码。 2、PWM控制的基本原理 理论基础:冲量相等而形状不同的窄脉冲加在具有惯性的环节上时,其效果基本相同。冲量指窄脉冲的面积。效果基本相同,就是指环节的输出响应波形基本相同。低频段非常接近,仅在高频段略有差异。 图1 形状不同而冲量相同的各种窄脉冲 面积等效原理: 分别将如图1所示的电压窄脉冲加在一阶惯性环节(R-L电路)上,如图2a所示。其输出电流i(t)对不同窄脉冲时的响应波形如图2b所示。从波形可以瞧出,在i(t)的上升段,i(t)

555占空比可调电路调试剖析

NE555占空比可调电路归纳 R1 R2' 工作原理：控制占空比实际上就是要控制电容C1的充放电时间，依据电路 图C1充电由0到2/3V CC3脚输出高电平，电容放电由2/3V CC降到1/3V CC输 出低电平，故只要控制好C1充放电回路就可以控制C1充放电时间进而控制输 出波形的占空比。 f =1/0.7C(R1+R2) 注：C为图中C1 R1、R2为图中标记为红色的R1'、R2'图例分析：充电回路，电流经过R1到达电位器由滑片流出，经过D2为电容C1充电。 电容充放电时间是一个RCln2的指数函数约等于0.7RC,而调节占空比C必须 一定，故只有R是决定占空比的变量，图中红色标记的R1'为充电回路电阻， 决定充电时间，电阻越大充点时间越长，输出高电平时间越长。 当R1=R2时充电时间等于放电时间，输出方波，占空比：50% 当R1=R2时充放电回路电阻和不变，即电路中总电阻（R1+R2）不变，由公式 可得频率不变，改变电阻器RP阻值可调节波形占空比，调节范围由RP总阻值 大小决定。 R1、R2可以是固定电阻，这里设置为电位器的目的是为了扩大输出频率，调 节R1、可以增加高电平的占空比，此法是用在要求频率不变调节RP占空比还 达不到要求时用到，增加R1阻值x达到要求的高电平的占空比，然后减小R1 阻值x这样就保持了频率不变，通俗地讲就是在一个周期内减少低电平持续时 间去增加高电平持续时间。但实际电路中很难调准，不推荐使用。

实际电路调试实物参数： R1:电位器253 （调节输出频率，RP、R2一定，阻值越大高电平持续时间越长）RP:电位器103 （在频率一定情况下，可调节输出波形的占空比。） R2:电位器253 （调节输出频率，RP、R2一定，阻值越大低电平持续时间越长） C1:104 （充放电为555提供触发） C2:103 （提高内部基准电压的稳定性） D1:RF107 （为电容C1放电提供单向电流，该型号管响应速度较其他管快） D2:RF107 （为电容C1充电提供单向电流，） 电路调试：f max =1.7K Hz f min =280 Hz 占空比：q=T高/T低=6/12 （f=280Hz时，调节RP时频率在3Hz以内波动，这是 因为二极管D1、D2产生管压降造成的）