教育房产时事环球科技商业
投稿投诉
商业财经
热点动态
科技数码
软件应用
国际环球
晨报科学
新闻时事
信息智能
汽车房产
办公手机
教育体育
生活生物

pwm原理(PWM的工作原理是怎么样的?)

  pwm原理(PWM的工作原理是怎么样的?)
  脉宽调制PWM是开关型稳压电源中的术语。这是按稳压的控制方式分类的,除了PWM型,还有PFM型和PWM、PFM混合型。脉宽宽度调制式(PWM)开关型稳压电路是在控制电路输出频率不变的情况下,通过电压反馈调整其占空比,从而达到稳定输出电压的目的。
  随着电子技术的发展,出现了多种PWM技术,其中包括:相电压控制PWM、脉宽PWM法、随机PWM、SPWM法、线电压控制PWM等,而在镍氢电池智能充电器中采用的脉宽PWM法,它是把每一脉冲宽度均相等的脉冲列作为PWM波形,通过改变脉冲列的周期可以调频,改变脉冲的宽度或占空比可以调压,采用适当控制方法即可使电压与频率协调变化。可以通过调整PWM的周期、PWM的占空比而达到控制充电电流的目的。
  pwm的定义
  脉宽调制(PWM)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。
  模拟信号的值可以连续变化,其时间和幅度的分辨率都没有限制。9V电池就是一种模拟器件,因为它的输出电压并不精确地等于9V,而是随时间发生变化,并可取任何实数值。与此类似,从电池吸收的电流也不限定在一组可能的取值范围之内。模拟信号与数字信号的区别在于后者的取值通常只能属于预先确定的可能取值集合之内,例如在{0V,5V}这一集合中取值。
  模拟电压和电流可直接用来进行控制,如对汽车收音机的音量进行控制。在简单的模拟收音机中,音量旋钮被连接到一个可变电阻。拧动旋钮时,电阻值变大或变小;流经这个电阻的电流也随之增加或减少,从而改变了驱动扬声器的电流值,使音量相应变大或变小。与收音机一样,模拟电路的输出与输入成线性比例。
  尽管模拟控制看起来可能直观而简单,但它并不总是非常经济或可行的。其中一点就是,模拟电路容易随时间漂移,因而难以调节。能够解决这个问题的精密模拟电路可能非常庞大、笨重(如老式的家庭立体声设备)和昂贵。模拟电路还有可能严重发热,其功耗相对于工作元件两端电压与电流的乘积成正比。模拟电路还可能对噪声很敏感,任何扰动或噪声都肯定会改变电流值的大小。
  通过以数字方式控制模拟电路,可以大幅度降低系统的成本和功耗。此外,许多微控制器和DSP已经在芯片上包含了PWM控制器,这使数字控制的实现变得更加容易了。
  pwm的工作原理
  脉冲宽度调制波通常由一列占空比不同的矩形脉冲构成,其占空比与信号的瞬时采样值成比例。图1所示为脉冲宽度调制系统的原理框图和波形图。该系统有一个比较器和一个周期为Ts的锯齿波发生器组成。语音信号如果大于锯齿波信号,比较器输出正常数A,否则输出0。因此,从图1中可以看出,比较器输出一列下降沿调制的脉冲宽度调制波。
  通过图1b的分析可以看出,生成的矩形脉冲的宽度取决于脉冲下降沿时刻tk时的语音信号幅度值。因而,采样值之间的时间间隔是非均匀的。在系统的输入端插入一个采样保持电路可以得到均匀的采样信号,但是对于实际中tk-kTs<<Ts的情况,均匀采样和非均匀采样差异非常小。如果假定采样为均匀采样,第k个矩形脉冲可以表示为:
  (1)
  其中,x{t}是离散化的语音信号;Ts是采样周期;是未调制宽度;m是调制指数。
  然而,如果对矩形脉冲作如下近似:脉冲幅度为A,中心在t=kTs处,Tk在相邻脉冲间变化缓慢,则脉冲宽度调制波Xp(t)可以表示为:
  (2)
  其中
  。无需作频谱分析,由式(2)可以看出脉冲宽度信号由语音信号x(t)加上一个直流成分以及相位调制波构成。当T0<<Ts时,相位调制部分引起的信号交迭可以忽略,因此,脉冲宽度调制波可以直接通过低通滤波器进行解调。
  数字脉冲宽度调制器的实现:
  实现数字脉冲宽度调制器的基本思想参看图2。
  图中,在时钟脉冲的作用下,循环计数器的5位输出逐次增大。5位数字调制信号用一个寄存器来控制,不断于循环计数器的输出进行比较,当调制信号大于循环计数器的输出时,比较器输出高电平,否则输出低电平。循环计数器循环一个周期后,向寄存器发出一个使能信号EN,寄存器送入下一组数据。在每一个计数器计数周期,由于输入的调制信号的大小不同,比较器输出端输出的高电平个数不一样,因而产生出占空比不同的脉冲宽度调制波。
  图3
  为了使矩形脉冲的中心近似在t=kTs处,计数器所产生的数字码不是由小到大或由大到小顺序变化,而是将数据分成偶数序列和奇数序列,在一个计数周期,偶数序列由小变大,直到最大值,然后变为对奇数序列计数,变化为由大到小。如图3例子。
  奇偶序列的产生方法是将计数器的最后一位作为比较数据的最低位,在一个计数周期内,前半个周期计数器输出最低位为0,其他高位逐次增大,则产生的数据即为偶数序列;后半个周期输出最低位为1,其余高位依次减小,产生的数据为依次减小的偶序列。具体电路可以由以下电路图表示:
  8051中的PWM模块设计:
  应该称为一个适合语音处理的PWM模块,输出引脚应该外接一积分电路。输出波形的方式适合作语音处理。设计精度为8位。
  PWM模块应包括:
  1、比较部分(Comp):
  2、计数部分(Counter):
  3、状态及控制信号寄存/控制器(PWM_Ctrl);
  1)状态积寄存器:(Flags),地址:E8H;
  ①EN:PWM模块启动位,置位为„1‟将使PWM模块开始工作;
  ②(留空备用)
  ③④解调速率标志位:00–无分频;01–2分频;10–10分频;11–16分频。(RESET后为00)
  ⑤(留空备用)
  ⑥(留空备用)
  ⑦(留空备用)
  ⑧(留空备用)
  注意:该寄存器可以位操作情况下可写,不可读;只能在字节操作方式下读取。
  2)数据寄存器(DataStore),地址:F8H;注意:该寄存器值不可读,只可写。
  4、端口:
  1)数据总线(DataBus);(双向)
  2)地址总线(AddrBus);(IN)
  3)PWM波输出端口(PWMOut);(OUT)
  4)控制线:
  ① CLK:时钟;(IN)
  ② Reset:异步复位信号;(IN低电平有效)
  ③ WR:写PWMRAM信号;(IN低电平有效);
  ④ RD:读PWMRAM信号;(IN低电平有效)
  ⑤ DONE:接受完毕反馈信号;(OUT高电平有效)
  ⑥ INT:中断申请信号;(OUT低电平有效)
  ⑦ IntResp:中断响应信号;(In低电平有效)
  ⑧ ByteBit:字节/位操作控制信号(IN1-BYTE0-BIT);
  ⑨⑩中断占用相当于MCU8051的外部中断2,则可保证在5个指令周期之内,"读取数据"中断必定得到响应。
  PWM模块使用方法:因为占用了8051外部中断1,所以在不使用该模块时,应该把外部中断2屏蔽。而PWM模块产生的中断请求可以看作是"能接受数据"的信号。中断方法如后"中断读取数据过程"。使用PWM模块,应该先对内部地址8FH的数据寄存器写入数据,然后设置地址8EH的状态寄存器最低位(0)为"1",即PWM模块开始工作并输出PWM调制波(如TIMER模块)。在输出PWM调制波过程中,应及时对PWM写入下一个调制数据,保证PWM连续工作,输出波形连续。
  中断读取数据过程:
  1.PWM模块可以读取数据,申请中断信号INT置位为„0‟,等待8051响应;
  2.8051接受到中断申请后,作出中断响应,置位IntResp信号线为„0‟;
  3.PWM模块收到IntResp信号后,把中断申请信号INT复位为„1‟,等待8051通知读取数据WR信号;
  4.8051取出要求数据放于数据总线(DataBus)上,并置WR信号为„0‟;
  5.PWM模块发现WR信号为„0‟,由数据总线(DataBus)上读取数据到内部数据寄存器,将DONE位置位为„1‟;
  6.8051发现DONE信号的上跳变为„1‟,释放数据总线;
  7.PWM模块完成当前输出周期,复位DONE为„0‟,从此当前数据寄存器可以再次接受数据输入。
  注意事项:
  1)输出的PWM信号中的高电平部分必须处于一个输出周期的中间,不能偏离,否则输出语音经过低通后必定是一失真严重的结果。
  2)对于8位精度的PWM,每个输出周期占用256(28)个机器周期,但是包含256个机器周期至少有22个指令周期,亦即264(22*12)个机器周期,由于语音信号的连续性,256与264之间相差的8个机器周期是不能由之丢空的,否则也会使输出信号失真。如果将须输出数字量按256/264的比例放大输出,亦不可行,因为如此非整数比例放大,放大倍数很小,则经过再量化后小数部分亦会被忽略掉,产生失真。举例:输出数字量为16,按比例放大后为16.5,更会产生难以取舍的问题。
  故采取以下办法:该模块以时钟周期为标准,而与TMBus无关,即基本上与8051部分异步工作。读取数据方式为每次读取足够数据段储存于模块内的RAM内(暂定每次读取8字节),储存字节数必须能保证PWM输出该段数据过程中,有足够时间从RAM处继续读取数据。由于占用了8051的外部中断2,中断申请在3个指令周期(36个时钟周期)内必定能得到响应,而PWM模块处理一个数据需要固定耗时256个时钟周期,故能保证PWM模块顺序读取数据中断能及时得到响应,不会影响调制信号的连续性。
  3)RDRAM过程是异步过程。
  4)输出后数据寄存器不自动清零。因为可以通过把Flags(0)写„0‟而停止PWM模块继续工作。
  PWM技术的具体应用
  PWM软件法控制充电电流
  本方法的基本思想就是利用单片机具有的PWM端口,在不改变PWM方波周期的前提下,通过软件的方法调整单片机的PWM控制寄存器来调整PWM的占空比,从而控制充电电流。本方法所要求的单片机必须具有ADC端口和PWM端口这两个必须条件,另外ADC的位数尽量高,单片机的工作速度尽量快。在调整充电电流前,单片机先快速读取充电电流的大小,然后把设定的充电电流与实际读取到的充电电流进行比较,若实际电流偏小则向增加充电电流的方向调整PWM的占空比;若实际电流偏大则向减小充电电流的方向调整PWM的占空比。在软件PWM的调整过程中要注意ADC的读数偏差和电源工作电压等引入的纹波干扰,合理采用算术平均法等数字滤波技术。

中国的民族艺术有哪些(中国10大传统手工艺)中国的民族艺术有哪些(中国10大传统手工艺)中国是具有五千多年历史的文明古国,手工艺可谓是门类繁多,并且个个都是光彩夺目。对于中国传统的手工艺来说,每一个都是中华文化的瑰宝,这些手深圳市职业技术学院(深圳职校排名前十)深圳市职业技术学院(深圳职校排名前十)学校名称深圳职业技术学院学校属性专科公办学校地区深圳南山区学费50006000(普通类专业)住宿费12001500招办电话0755267317伊美姬论坛(楚天之声音乐论坛)伊美姬论坛(楚天之声音乐论坛)国内企业纷纷入局儿童零食,咕咕好味的差异化路径是专注有机食品,这将是更加细分的赛道,有机食品意味着更加高端化,技术门槛也更高。因为在法国做婴幼儿及儿童威廉玛丽学院怎么样(威廉玛丽学院在美国排名第几)众所周知,U。S。News美国排名前100的学校一直是大部分中国留学生的主要留学目标,虽然这些学校都有非常强的学术实力,但是与之相配套的也是相对较高的学费。总体而言,排名越高,学费山东科技职业学院怎么样(山东专科学校排名前十)齐鲁网闪电新闻6月27日讯6月26日,2021年全国职业院校技能大赛(高职组)工业机器人技术应用赛项比赛在山东科技职业学院闭幕,来自全国各省市自治区和新疆生产建设兵团的30支代表队学院怎么样(河南比较好的民办本科)声势浩大的高考已经落幕,就在今日凌晨,河南省的高考成绩也已经可以查询,接下来就是选择专业,选择院校的时候。有这么一类理科考生,高考成绩超过本科线2030分,想报一个好点的,可选专业普林斯顿大学排名(全球十大顶尖音乐学院)普林斯顿大学排名(全球十大顶尖音乐学院)普林斯顿大学是一所享誉全球的大学,常年蝉联U。S。News排行榜第一位。相比哈佛耶鲁等常春藤名校,其规模要小得多,是全美名副其实的袖珍学校。武汉传媒学院学费多少(武汉传媒学院全国排名)导语金秋九月,迎来了学生们的陆续开学,虽然由于特殊原因很多的大学生延迟了开学,但是皇天不负有心人,终于学生们迎来了期盼已久的开学,特殊是今年的大一新生,梦寐以求的大学生活来临了。那法国红酒知识(3张图带你全面了解法国葡萄酒)法国红酒知识(3张图带你全面了解法国葡萄酒)法国葡萄酒是很多酒友的挚爱,但不管你对它的了解如何,百科君今天这篇文章都是对法国葡萄酒一次很完整的介绍。一快速了解法国葡萄酒的5大真相1美国音乐电影(美国关于唱歌比赛的电影)美国音乐电影(美国关于唱歌比赛的电影)文米粒妈经常有米粉在后台问米粒妈,学钢琴有没有用,钢琴到底值不值得学。学不学习音乐,将来是否把音乐当成升学的敲门砖,真的是因人而异,不能一概而美国的大学有哪些(美国大学排名)美国时间9月13日,U。S。News(美国新闻与世界报道)官方公布了2022年美国大学排名(2022BestCollegeRankings)。2022U。S。NEWS综合性大学TO
oppo远程守护定位不准了(手机没有定位如何找回)平时不在爸妈宝宝的身边,担心他们是不是安全的,是不是在健康的使用手机,怎么办?OPPOReno3Pro支持远程守护功能,再也不用担心了,就算离他们很远,依然可以到他们的动向,和小编联合国总部设在美国的哪(联合国为什么设在瑞士)联合国总部设在美国的纽约市。百联合国总部位于美国纽约曼哈顿东岸沿岸,是1949年10月至1951年6月建成的,包括秘书处度大楼会议厅大楼大会厅和哈马舍尔德图书馆4栋建筑专其中秘书处大珠小珠落玉盘是什么乐器(二胡最早建于什么期)琵琶二胡编钟箫笛瑟琴埙笙和鼓被称为中国古代十大乐器。中国文化源远流长,这些民族乐器经过千年的沉淀,是文化传承的载体,使得中国这个礼仪之邦得以用乐器待客,用音乐交流文化。对于哪种乐器古人科举考试第一名叫(录取前三百名为贡士第一名叫)这里的试指的就是童生试,在这次考试中,左光斗录取史可法为生员(秀才)。下面重点解释秀才一词秀才别称茂才,原指才之秀者,始见于管子小匡。科举时代科目之称。始于汉,后避光武讳改称茂才,搬新家有什么讲究和准备的(入住和开火哪个算搬家)搬家在中国来说是一件大事,一般一个人一生也搬不了几次家!那么问题来了,搬家当天有什么讲究呢?搬家必须当天入住吗?下面来为大家一起介绍下吧!一搬家当天必须入住吗搬家之前,我们一定会选幼儿园保健计划(幼儿园大班保育工作计划)一指导思想以市教育局教育教学工作会议为指导,进一步贯彻落实幼儿园教育指导纲要36岁儿童发展指南精神,继续抓好各项常规工作,加强教职工队伍建设,努力营造具有本园特色的优良的教育品质,怎么获取微信聊天记录(如何调出微信聊天信息)作为当下最为常用的通讯工具什么样的记录才能作为有效的证据呢?随便截几张图就能当作呈堂证供吗?一证据的表现形式根据记录形成的方式,证据分为文字记录图片记录语音记录视频记录网络连接和转日本拟定奥运会防疫方案近日有关于日本拟定奥运会防疫方案的问题受到了很多网友们的关注,大多数网友都想要知道日本拟定奥运会防疫方案的具体情况,那么关于到日本拟定奥运会防疫方案的相关信息,小编也是在网上进行了什么茶叶最贵(什么茶叶档次最高)我相信很多喜欢喝茶的朋友都清楚自己喜欢喝的茶叶价位,作为茶叶爱好者,不清楚你有没留心一下茶叶市场的行情变化,今天给大家介绍的是中国乃至世界最贵茶叶排行榜,你可能永远都无法理解,为什今日徐州麻鸡价格行情(毛鸡价格行情今日报价)中国家禽网温馨提示以上崇左活鸡价格来源于崇左家禽批发市场商家报价,小,屠宰厂间歇控价,微评今日麻鸡报价上涨,年11月14日鸡苗肉鸡毛鸡麻鸡,今日大肉食毛鸡报价上涨,实际局部根据产品中国人取名(中国传统取名方法)中国人取名(中国传统取名方法)姓氏人名,都是人类社会中不可或缺的称谓符号,其中姓氏是家族的标记,人名则是属于个人专有的东西。在姓氏漫长的发展史上,难以数计的人都使用过姓家族徽号,但