Реализация ШИМ на цифровых компонентах.

Реализация ШИМ на цифровых компонентах.

Деятельный студенческий проект

По дисциплине «Цифровая обработка сигналов»

Тема: «Реализация ШИМ на аналоговых и цифровых электрических компонентах.»

Выполнил студент: Арбузов Иван Михайлович

Институт: ИИС

Курс: VI

Специальность: 210302

Шифр: 7502030025

Управляющий:

Дата защиты:

Оценка:

Подпись педагога:

Санкт-Петербург.

2013 г.

Введение

ШИМ (широтно-импульсная модуляция) представляет собой импульсный сигнал неизменной частоты и переменной скважности, т.е. дела продолжительности импульса к Реализация ШИМ на цифровых компонентах. периоду его следования. При помощи задания скважности можно поменять среднее напряжение на выходе ШИМ, а повсевременно меняя скважность – сформировывать сигнал хоть какой формы. В большинстве устройств на долю ШИМ контроллера приходится не просто формирование последовательности импульсов определенной частоты, да и регулировка их скважности для поддержания определенного уровня выходного напряжения Реализация ШИМ на цифровых компонентах..

Реализация ШИМ на аналоговых компонентах.

Для данной задачки будет нужно операционный усилитель транзисторы и некое количество конденсаторов и резисторов. На рисунке №1 представлена электронная принципная схема. На шаге проектирования модель генератора ШИМ я воплотил виртуально в программке Micro-Cap 8. Воспользовавшись интегрированным анализом переходных процессов, я проанализировал работу этой Реализация ШИМ на цифровых компонентах. схемы в различных контрольных точках.

Набросок №1.

На рисунке №2 представлены модулирующий и несущий сигналы, которые подаются на входы операционного усилителя работающего в режиме компаратора. На выходе компаратора можно следить импульсы с разной скважностью и схожим периодом как показано на рисунке №3.

Сигналы на входе компаратора.

Набросок №2.

ШИМ с импульсами разной скважностью на Реализация ШИМ на цифровых компонентах. выходе компаратора.

Набросок №3.

А вот что выходит если скооперировать входной модулирующий и выходной ШИМ сигналы.

Набросок №4.

Можно увидеть, что скважность импульса ШИМ пропорционально меняется с амплитудой модулирующего сигнала синуса. Если испытать пропустить промодулированный ШИМ через интегрирующую цепочку то мы найдем, что сигнал который мы использовали как модулирующий восстановится - набросок Реализация ШИМ на цифровых компонентах. №5, но с некой задержкой по времени. Это можно созидать если пристально ассоциировать картинки №4 и №6.

Восстановление сигнала синуса .

Набросок №5.

Задержка восстановленного сигнала относительно ШИМ.

Набросок №6.

Реализация ШИМ на цифровых компонентах.

Это была реализация ШИМ на аналоговых компонентах. Сейчас реализуем ШИМ и синтез синусоидального сигнала на цифровых компонентах. За базу я взял Реализация ШИМ на цифровых компонентах. микроконтроллёр PIC16F628A конторы Микрочип. Схема устройства представлена на рисунке №7.

Схема электронная принципная.

Набросок №7.

Архитектура микроконтроллера позволяет воплотить ШИМ сигнал за счёт наличия таймеров и регистров сопоставления. Также возможность работы таймера в режиме ШИМ, что упрощает задачку. Итак для реализации задачки избран таймер TMR2. Таймер конфигурируем Реализация ШИМ на цифровых компонентах. на работу в режиме ШИМ. В листинге № 1 показан пример инициализации этого таймера. А с право диаграмма таймера в режиме ШИМ.

Рис. 8. Временная диаграмма 1-го цикла ШИМ

Рис. 9. Структурная схема модуля CCP1 в режиме ШИМ.


Листинг № 1.

В листинге №2 представлен главный файл проекта. В этом файле объявляются вложенные файлы в проекте директивой «include», также Реализация ШИМ на цифровых компонентах. размещён главный цикл программки.

Листинг № 2.

Для реализации модуляции синусным сигналом, нужно в памяти микроконтроллёра расположить его образ. Реализация такового вида осуществляется при помощи аналитического представления синусного сигнала:

По данной функции строится график в программке Excel.

И приобретенные значения заносятся в память микроконтроллёра в виде таблицы. В листинге Реализация ШИМ на цифровых компонентах. №3 показан пример размещения массива в памяти.

Листинг № 3.

Из этого массива обработчик прерывания будет считывать значения и вносить в регистр сопоставления CCPR1L который и генерирует продолжительность импульса. С каждым новым прерыванием будет загружаться новое значение из массива. Тем будет осуществляется модуляция.

Рис. 10. Осциллограмма синтезированного синуса и ШИМ.

Синтезатор синусоидального Реализация ШИМ на цифровых компонентах. сигнала на микроконтроллёре.

Источники литературы и веб ресурсов:

  1. www.microchip.com
  2. Julio Sanchez - Microcontroller Programming. Thi Micro Chip PIC2007y.
  3. Ю.С. Магда - Микроконтроллеры PIC: архитектура и программирование. 2009 год
  4. С.И. Малинин - Базы компьютерного проектирования и моделирования радиоэлектронных устройств. 2003г.Санкт – Петербург.


rebcentr-put-k-svobode.html
rebenka-byut-k-voprosu-o-proishozhdenii-seksualnih-izvrashenij-referat.html
rebenku-9-let-prognaticheskij-prikus-21-klass-po-englyu-v-anamneze-god-nazad-provedena-operaciya-adenektomii-nazovite-naibolee-racionalnij-apparat.html