51單片機模擬PWM調製控制實驗

————————————————————————————————————————————

PWM（脈衝寬度調製）

• 對模擬信號電平進行數字編碼的方法

- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

設計要求：

• 由於AT89系列單片機沒有PWM控制器，所以通過定時器產生PWM
• 通過按鈕控制P2.0輸出高低電平的時間，占空比可調範圍：0~100%，每次按下按鈕以10%步進，通過示波器看到對應波形。

- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

電路功能：

第一個放大器的作用是反相，將P2.0口輸出的電壓反相，得到一個絕對值相等的負電壓。R1和R2阻止相同，不放大。

第二個放大器的作用是放大電壓，並再次反相。放大倍數是R4:R5=1000:100=10倍。

- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

實驗現象：

• 首次按下按鈕時，n=0，占空比0%，P2.0低電平10ms，高電平0ms，電機不轉。
• 第二次按下按鈕，n=1，占空比10%，P2.0低電平9ms，高電平1ms，電機轉1ms停9ms。
• 第三次按下按鈕，n=2，占空比20%，P2.0低電平8ms，高電平2ms，電機轉2ms停8ms。
• ...
• 十次迴圈過後n=0，重新開始

- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

元件清單：

• BUTTON
• AT89C51
• MOTOR
• RES，p.s.嚴格對應圖中阻止
• OPAMP
• COUNTER TIMER，p.s.COUNTER TIMER（頻率計）設置OperatingMode項為frequency
• Digital Oscilloscope

- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

實現代碼：

 1 #include <reg52.h>
 2 typedef unsigned char uchar;
 3 typedef unsigned int uint;
 4 sbit PWM = P2 ^ 0;
 5 uchar n = 0;
 6 void Delay(uchar m)
 7 {
 8     uchar a, b, c;
 9     while(m--)
10         for (c = 19; c > 0; --c)
11             for (b = 20; b > 0; --b)
12                 for (a = 130; a > 0; --a);
13 }
14 void PWMout(uchar n)
15 {
16     PWM = 0; //先置PWM信號為低電平,此時可以看到在波形圖上出現波峰
17     Delay(10 - n); //延時10-n(ms)
18     PWM = 1; //置PWM信號為高電平,此時波形圖出現波谷
19     Delay(n); //延時n(ms)
20 }
21 int main()
22 {
23     EA = 1; //通過按鈕中斷來修改n的值
24     EX0 = 1;
25     IT0 = 1;
26     while(1)
27     {
28         PWMout(n); //脈衝輸出子程式
29     }
30 }
31 void Int0()interrupt 0
32 {
33     if (n == 10) //n在0-10中迴圈
34         n = 0;
35     else ++n;
36 }