تنظیم ولتاژ در میکروکنترلر های avr

مدولاسیون عرض پالس در میکروکنترلر AVR

مدولاسیون عرض پالس (PWM) یک موج مربع با سیگنال دامنه کم و زیاد متفاوت است. یک سیگنال عمومی PWM در شکل زیر آورده شده است:

اصطلاحات مختلفی در رابطه با تعدیل عرض نبض (PWM) وجود دارد:

• Off-Time: مدت زمانی که سیگنال کم است.
• On-Time: مدت زمانی که سیگنال زیاد است.
• چرخه وظیفه: درصد دوره زمانی است که سیگنال در طول سیگنال مدولاسیون عرض پالس روشن می ماند.
• Period: مجموع زمان خاموش و زمان سیگنال مدولاسیون عرض پالس است.

چرخه ی وظیفه

محاسبه چرخه کار با محاسبه زمان روشن از کل مدت زمان انجام می شود. این یک نسبت بین زمان روشن و کل مدت سیگنال با استفاده از محاسبه دوره است ، چرخه کار محاسبه می شود همانطور که در معادله زیر نشان داده شده است:

Period

همانطور که در شکل بالا نشان داده شده است ، Toff زمان خاموش بودن و Ton نشان دهنده زمان روشن بودن یک سیگنال است. Period به منزله جمع شدن زمان روشن و خاموش است و محاسبه می شود که در معادله زیر نشان داده شده است:

PWM: تنظیم ولتاژ

سیگنال های PWM هنگامی که در چرخه کار مختلف کار می کنند ولتاژ متفاوتی را در خروجی ایجاد می کنند. روش تنظیم ولتاژ در مناطق مختلف کاربرد مانند موارد زیر استفاده می شود:

• سمعی
• کم نور LED
• تولید سیگنال آنالوگ
• تنظیم کننده های سوئیچینگ
• و خیلی بیشتر..

عملیات تنظیم ولتاژ با میانگین گیری سیگنال PWM انجام می شود. ولتاژ خروجی مطابق شکل زیر محاسبه می شود:

ولتاژ خروجی را می توان با تغییر زمان روشن سیگنال مدولاسیون عرض پالس مستقیم تغییر داد.

تایمرهای AVR به عنوان PWM:

عمدتا در میکروکنترلر AVR کانال PWM روی تراشه موجود است که استفاده از PWM را بسیار ساده تر و بسیار دقیق می کند. از تایمرها و شمارنده های AVR می توان بدون ایجاد مزاحمت در عملکرد اساسی تایمر ، در حالت عملکرد PWM استفاده کرد.

همانند مورد میکروکنترلر (AT90S8515) ، با تنظیم بیت های PWM10 و PWM11 در رجیستر TCCR1A می توان از Timer1 در حالت PWM استفاده کرد.

حالت های زیر در PWM میکروکنترلر AVR موجود است:

با استفاده از بیت های انتخاب ساعت در رجیستر TCCR1B می توان حالت پیش مقیاس را برای Counter1 / Timer انتخاب کرد.

عرض یک پالس در یک خروجی تایمر بارگیری می شود ثبات های مقایسه OCR1A (OCR1AL & OCR1AH) و OCR1B (OCR1BL و OCR1BH). شمارنده 1 / تایمر به عنوان یک شمارنده بالا / پایین عمل می کند ، از 0000 دلار به بالا حساب می شود ، همانطور که در جدول زیر نشان داده شده است:

در اینجا قبل از تکرار چرخه شمارش می شود و دوباره به صفر می رسد. هنگامی که یک مقدار متغیر با محتوای 10 بیت کم اهمیت OCR1B یا OCR1A مطابقت دارد ، پین های OC1B / PD5 (OC1A) پاک می شوند یا مطابق تنظیمات بیت های COM1A0 / COM1A1 یا COM1B1 / COM1B0 در رجیستر کنترل زمان سنج / Counter1 تنظیم می شوند (TCCR1A) ) همانطور که در جدول زیر نشان داده شده است:

توجه: X می تواند ثبت کننده A یا B باشد.

AVR: کد اسمبلی برای اجرای PWM:

AVR: تنظیم PWM در C:

وقفه های خارجی در میکروکنترلر AVR

میکروکنترلرها می توانند ورودی های ورودی / خروجی را بپذیرند ، از وقفه ها برای پذیرش ورودی های تولید شده توسط رویدادهای خارجی استفاده می شود. رویداد وقفه جریان اجرای برنامه را با یک کد کاملا مستقل ، معروف به "زیر روال وقفه" هدایت می کند. منابع بسیاری از وقفه ها وجود دارد که برای میکروکنترلر در دسترس هستند. بیشتر آنها توسط ماژول های داخلی تولید می شوند و به عنوان وقفه داخلی نامیده می شوند.

برای اجرای زیر روال وقفه نیازهای زیر لازم است:

• منبع وقفه باید با تنظیم ماسک وقفه مربوطه / وقفه فعال کردن بیت فعال شود.
• بیت فعال در ثبت وضعیت AVR باید روی 1 تنظیم شود. برای این دستورالعمل با نام 'sei' (تنظیم قطع وقفه).
• زیر روال وقفه باید ارائه شود. اگر کدی برای اجرا وجود نداشته باشد ، باید یک زیرروالین خالی در حافظه خاص با فاصله از آن وقفه ایجاد شود.
• سرانجام این رویداد باید رخ دهد ، بنابراین اجرای معمول شروع می شود.

نوشتن زیرروال وقفه در AVR Studio:

استفاده از زیر روال وقفه در کد C میکروکنترلر مشکل است. بنابراین توسعه دهندگان AVR GCC از چند نماد برای نشان دادن وقفه ها و ماکروهایی استفاده می کنند که اندازه کد را در بسیاری از برنامه ها به حداقل می رساند.

زیرروال وقفه برای وقفه خارجی 0 و وقفه خارجی 1 در زیر آورده شده است:

ثبت های مرتبط با وقفه های خارجی:

جدول نشان دهنده ثبت واحد کنترل میکروکنترلر در زیر آورده شده است:

جدول نشان دهنده جدول حقیقت کنترل وقفه حس:

مدار:

کد منبع: