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机器人教程1:怎么使用51单片机输出PWM波

1、理论知识PWM这个功能在飞思卡尔、STM32等高档的单片机内部有专用的模块,用此类芯片实现PWM功能时只需要通过设置相应的寄存器就可实现周

1、理论知识

PWM这个功用在飞思卡尔、STM32等高级的单片机内部有专用的模块,用此类芯片完成PWM功用时只需求经过设置相应的寄存器就可完成周期和占空比的操控。可是假如要用51单片机的话,也是能够的,可是比较的费事。此刻需求用到内部守时器来完成,可用两个守时器完成,也能够用一个守时器完成。
用两个守时器的办法是用守时器T0来操控频率,守时器T1来操控占空比。大致的的编程思路是这样的:T0守时器中止让一个I0口输出高电平,在这个守时器T0的中止傍边起动守时器T1,而这个T1是让IO口输出低电平,这样改动守时器T0的初值就能够改动频率,改动守时器T1的初值就能够改动占空比。
下面要点介绍用一个守时器的完成PWM的办法。由于市面上的智能小车所选用的电机大多数为TT减速电机,经过重复的试验,此电机最佳的作业频率为1000HZ(太高容易发生哨叫,太低电机容易发生颤动),所以下面以周期为1ms(1000HZ)进行举例,要发生其它频率的PWM波,程序中只需作简略修正即可。

用一个守时器时(如守时器T0),首要你要确认PWM的周期T和占空比D,确认了这些今后,你能够用守时器发生一个时刻基准t,比方守时器溢出n次的时刻是PWM的高电平的时刻,则D*T=n*t,相似的能够求出PWM低电平时刻需求多少个时刻基准n。

由于这儿咱们是发生周期为1ms(1000HZ)的PWM,所以可设置中止的时刻距离为0.01ms,,然后中止100次即为1ms。在中止子程序内,可设置一个变量如time,在中止子程序内,有三条重要的句子:1、当time>=100时,time清零(此句子确保频率为1000HZ),2、当time>n时(n应该在0-100之间改动开),让单片相应的I/O口输出高电平,当time

2、程序1,使单片机的I/O口输出固定频率的PWM波

下面按上面的思路给出一个详细程序:

/*******************************************************************/

/*程序名:单片机输出固定频率的PWM波*/

/*晶振:11.00592 MHz CPU类型:STC89C52 */

/*功用:P2^0口输出周期为1ms(1000HZ),占空比为%80的PWM波*/

/*****************************************************************/

#include

#define uint unsigned int

#define uchar unsigned char

sbit PWM1=P2^0;//接IN1操控正转

sbit PWM2=P2^1;//接IN2操控回转

uchar time;

void main()

{

TMOD=0x01;//守时器0作业方式1

TH0=0xff;//(65536-10)/256;//赋初值守时

TL0=0xf7;//(65536-10)%256;//0.01ms

EA=1;//开总中止

ET0=1;//开守时器0中止

TR0=1;//发动守时器0

while(1)

{

}

}

void delay(uint z)

{

uint x,y;

for(x=z;x>0;x–)

for(y=500;y>0;y–);

}

void tim0() interrupt 1

{

TR0=0;//赋初值时,封闭守时器

TH0=0xff;//(65536-10)/256;//赋初值守时

TL0=0xf7;//(65536-10)%256;//0.01ms

TR0=1;//翻开守时器

time++;

if(time>=100) time=0;//1khz

if(time<=20) PWM1=0;//点空比%80

else PWM1=1;

PWM2=0;

}

程序阐明:

1、关于频率的确认:关于11.0592M晶振,PWM输出频率为1KHZ,此刻设守时器0.01ms中止一次,时中止次数100次即为1KHZ( 0.01ms*100=1ms,即为1000HZ)此刻, 守时器计数器赋初值为TH0=FF,TL0=F7。

2、关于占空比的确认:此刻咱们将来time的值从0-100之间进行改动,就能够将占空比从%0-%100之间进行改动,上面程序中time<=20时PWM1=0; else PWM1=1;意思便是%20的时刻输出低电平,%80的时刻输出高电平,即占空比为%80。如需得到其它占空比,如%60,只需将time的值改为40即可。(程序为if(time<=40) PWM1=0;else PWM1=1;)

当然编写程序时也能够界说一个标志位如flag,依据flag的状况决议输出高平仍是低电平,假定界说flag=1的时分输出高电平,用一个变量去记载守时器中止的次数,每次中止就让记载中止次数的变量+1,在中止程序里边判别这个变量的值是否到了n,假如到了阐明高电平的时刻够了,那么就改动flag为0,输出低电平,一起记载中止变量的值清零,每次中止的时分仍旧+1,依据flag=0的状况跳去判别记载变量的值是否到了n假如到了,阐明PWM的低电平时刻够了,那么就改flag=1,输出改高电平,一起记载次数变量清零,重新开始,如此循环便可得到你想要的PWM波形,这种办法咱们这儿不在举例,请自己去试着书写。

3、程序2,运用单片机I/O口输出PWM波,并能经过按键操控正回转

在程序中咱们一般需求操控电机的正回转,如经过一个按键操控正回转,此刻咱们也能够设置一个标志位如flag。在主程序中当按键每次被按下时,flag相应取反。然后在子程序中当flag为1时,进行正转程序,当flag为0时履行回转程序。下面的程序功用为单片机I/O口P2^0、P2^1输出1000HZ,占空比为%50,并能过P3^7按键操控正电机的正回转。

/*******************************************************************/

/*程序名:PWM直流电机调速*/

/*晶振:11.00592 MHz CPU类型:STC89C52 */

/*功用:直流电机的PWM波操控,能够经过按键操控正回转*/

/*****************************************************************/

#include

#define uint unsigned int

#define uchar unsigned char

uchar time,count=50,flag=1;//低电平的占空比

sbit PWM1=P2^0;//PWM通道1,回转脉冲

sbit PWM2=P2^1;//PWM通道2,正转脉冲

sbit key_turn=P3^7; //电机换向

/************函数声明**************/

void delayxms(uint z);

void Motor_turn(void);

void timer0_init(void);

/*********主函数********************/

void main(void)

{

timer0_init();

while(1)

{

Motor_turn();

}

}

/****************延时处理**********************/

void delayxms(uint z)//延时xms程序

{

uint x,y;

for(y=z;x>0;x–)

for(y=110;y>0;y–);

}

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