第14講PWM青島科技大學(xué)王澤料清單+5v電源最小系統(tǒng)板面包板插線若干本章重點(diǎn)掌握PWM的作用掌握快速PWM編程方法掌握相位修正的PWM編程方法PWMPWM（PulseWidthModulation）脈沖寬度調(diào)制 簡稱脈寬調(diào)制技術(shù)，是一種利用微處理器的數(shù)字技術(shù)進(jìn)行模擬電路的控制得一種有效技術(shù)，廣泛應(yīng)用于測量、通訊、功率控制和變換等領(lǐng)域。ATMega16的PWM產(chǎn)生方式（三種）

快速PWM（T/C0,T/C1,T/C2)

相位修正的PWM（T/C0,T/C1,T/C2)

相位與頻率修正的PWM（T/C1)ATMega16的PWM輸出引腳(共4個(gè)）

OC0（T/C0）

OC1A，OC1B（T/C1）

OC2（T/C2）

T/C0的PWM快速PWM模式 用來產(chǎn)生高頻的PWM波形，適合于功率調(diào)節(jié)，整流和DAC應(yīng)用?？焖貾WM模式是單斜坡工作。計(jì)數(shù)器從BOTTOM計(jì)到MAX，然后立即回到BOTTOM重新開始。

普通比較輸出模式：輸出比較引腳OC0在TCNT0與OCR0匹配時(shí)清零，在BOTTOM時(shí)置位。

反向比較輸出模式：

OC0的動(dòng)作正好相反。 計(jì)時(shí)器數(shù)值達(dá)到MAX時(shí)T/C溢出標(biāo)志TOV0置位。如果中斷使能，在中斷服務(wù)程序可以更新比較值（OCR0中的值）。T/C0寄存器T/C控制寄存器TCCR0

WGM01:0:bit6，bit3。PWM模式選擇，如下表所示

COM01:0：bit5:4比較匹配輸出模式

CS02:0：分頻選擇T/C寄存器－TCNT0和輸出比較寄存器－OCR0

PWM模式下，TCNT0在T/C時(shí)鐘作用下不斷進(jìn)行+1或-1運(yùn)算，OCR0存放一個(gè)確定的比較值。一旦TCNT0的數(shù)據(jù)與OCR0中的值相等，將在OC0引腳上產(chǎn)生PWM波形。

PWM模式下，OCR0是雙緩沖的。使用雙緩沖時(shí)，CPU訪問的是OCR0緩沖寄存器，T/C0使用的是OCR0本身。雙緩沖可以將更新OCR0寄存器與top或bottom時(shí)刻同步起來，從而防止產(chǎn)生不對稱的PWM脈沖，消除了干擾脈沖。T/C中斷屏蔽寄存器-TIMSK

當(dāng)TOIE0和狀態(tài)寄存器SREG的全局中斷使能位I都為”1”時(shí)，T/C0的溢出中斷使能。當(dāng)T/C0發(fā)生溢出，即TIFR中的TOV0位置位時(shí)，中斷服務(wù)程序得以執(zhí)行?？梢栽谥袛喾?wù)程序中更改OCR0中的數(shù)據(jù)。T/C中斷標(biāo)志寄存器－TIFR

TOV0在TCNT0達(dá)到MAX時(shí)，置位。當(dāng)SREG的I位，TIMSK的TOIE0位，TOV0位都為1，中斷發(fā)生。在相位修正PWM模式中，當(dāng)T/C0在0x00改變記數(shù)方向時(shí)，TOV0置位。快速PWM波的頻率和占空比計(jì)算

PWM波占空比計(jì)算 占空比=高電平時(shí)間/PWM周期 =(255-OCR0)/256

5、采用1024分頻（CS02:0=101)，故方波周期為32768us，方波頻率為31Hz。

總之：在8MHz時(shí)鐘下，PWM波的頻率可以是31Hz到31KHz之間變化快速PWM模式下，產(chǎn)生基本的PWM波任務(wù)描述:

產(chǎn)生3906Hz的PWM波，要求占空比為30%。采用反向比較輸出模式。

3906Hz對應(yīng)8分頻。 根據(jù)占空比計(jì)算公式，由 （255-OCR0）/256=30%，得

OCR0的值為178。#defineF_CPU8000000UL#include<avr/io.h>#definepwmDDRDDRB //pwm方向寄存器#definepwmPORTPORTB //pwm數(shù)據(jù)寄存器#defineoPwm3 //pwm針腳3#define_NOP()__asm____volatile__("nop"::)/********** 端口初始化*****************************/voidinitPin(){PORTA=0xFF; //A口上拉電阻使能

DDRA=0x00;PORTB=0xFF; //B口上拉電阻使能

DDRB=0x00;PORTC=0xFF; //C口上拉電阻使能

DDRC=0x00;PORTD=0xFF; //D口上拉電阻使能

DDRD=0x00;_NOP();}/***********************pwm寄存器及輸出針腳初始化**********************/voidinitPwm() { TCCR0|=(1<<WGM01)|(1<<WGM00); //快速PWM模式

TCCR0|=(1<<COM01)|(1<<COM00); //反向比較輸出

pwmPORT&=~(1<<oPwm); //pwm針腳輸出0 pwmDDR|=(1<<oPwm); //pwm針腳定義為輸出

TCCR0|=(1<<CS01); //8分頻，啟動(dòng)pwm}intmain(void){ initPin(); initPwm(); OCR0=178; while(1); return(0);}快速PWM模式下，產(chǎn)生可變占空比的PWM波任務(wù)描述:

產(chǎn)生3906Hz的PWM波，要求占空比在30%和50%之間跳變，跳變由PA0的按鍵來控制。采用反向比較輸出模式。

3906Hz對應(yīng)8分頻。 根據(jù)占空比計(jì)算公式，由（255-OCR0）/256=30%，得OCR0的值為178。 由（255-OCR0）/256=50%，得OCR0的值為127。#defineF_CPU8,000,000UL#include<avr/io.h>#include<avr/interrupt.h>//定義鍵盤使用的端口PA0#definekey_DDRDDRA#definekey_PORTPORTA#definekey_PINPINA//鍵盤狀態(tài)機(jī)#defineState_NoKey 0 //無鍵按下狀態(tài)#defineState_KeyPress 1 //有鍵按下狀態(tài)#defineState_ValidKey 2 //有效按鍵狀態(tài)#defineState_KeyRelease 3 //鍵盤釋放狀態(tài)intState_Key=State_NoKey; //鍵狀態(tài),初始為無鍵按下狀態(tài)volatilecharvalue_keyscan=0;#definepwmDDRDDRB //pwm方向寄存器#definepwmPORTPORTB //pwm數(shù)據(jù)寄存器#defineoPwm3 //pwm針腳3（PB3)#define_NOP()__asm____volatile__("nop"::)charflagPWM=0;//偶數(shù)時(shí)為占空比為30%，否則50%/********** 端口初始化*****************************/voidinitPin(){PORTA=0xFF; //A口上拉電阻使能

DDRA=0x00;PORTB=0xFF; //B口上拉電阻使能

DDRB=0x00;PORTC=0xFF; //C口上拉電阻使能

DDRC=0x00;PORTD=0xFF; //D口上拉電阻使能

DDRD=0x00;_NOP();}/******************鍵盤掃描**********************************/charkey_scan(){ key_DDR&=0xFE;

key_PORT|=0x01;//PA0輸入，內(nèi)部上拉，這樣PA0引腳高電平，一旦按鍵按下，PA變?yōu)榈碗娖?/p>

_NOP(); if(key_PIN&0x01) //無鍵按下

return(0); //返回PA0端口值

else //有鍵按下

return(1);}charFsm_KeyDither(charevent_trig){ staticcharf_key_release; staticcharkey_value; switch(State_Key) { caseState_NoKey: if(event_trig)//key_scan!=0，轉(zhuǎn)到有鍵按下狀態(tài)

State_Key=State_KeyPress;

else //key_scan=0，在無鍵狀態(tài)下循環(huán)

State_Key=State_NoKey; f_key_release=0; key_value=0; break; caseState_KeyPress: if(event_trig)//key_scan!=0，轉(zhuǎn)到有效按鍵狀態(tài)

State_Key=State_ValidKey; else //key_scan=0，無效按鍵，轉(zhuǎn)無鍵狀態(tài)

State_Key=State_NoKey; f_key_release=0; key_value=0; break;

caseState_ValidKey: if(event_trig)//key_scan!=0，在狀態(tài)中循環(huán)，存儲(chǔ)鍵值

{ State_Key=State_ValidKey; key_value=event_trig; } else //key_scan=0，轉(zhuǎn)鍵釋放狀態(tài)

State_Key=State_KeyRelease; f_key