Микропроцессорные системы

ШИМ

ШИМ (ШИРОТНО ИМПУЛЬСНАЯ МОДУЛЯЦИЯ)
PWM — Pulse Width Modulation
ШИМ — методика формирования сигнала, основанная на изменении скважности (отношения периодов следования к длительности импульса)

Частота следования импульсов – количество полных импульсов в единицу времени.
Период импульсов – промежуток времени между двумя характерными точками двух соседних импульсов
T=1/F
if t = T – Меандр
Скважность – отношение периода
следования импульсов T к их
длительности t (S=T/t)
Duty cycle (к-т заполнения) D=1/S

ОДНОПОЛЯРНЫЙ И ДВУХПОЛЯРНЫЙ ШИМ

Большинство современных преобразователей частоты построено по схеме двойного преобразования.
Входное синусоидальное напряжение с постоянной амплитудой и частотой выпрямляется в звене постоянного тока B, сглаживается фильтром состоящим из дросселя Lв и конденсатора фильтра Cв, а затем вновь преобразуется инвертором АИН в переменное напряжение изменяемой частоты и амплитуды.
Регулирование выходной частоты fвых. и напряжения Uвых осуществляется в инверторе за счет высокочастотного широтно-импульсного управления.

Скалярное управление асинхронным двигателем - связанное изменение амплитуды и частоты напряжения статора в зависимости от требуемого момента (скалярное управление напряжением)
Момент при векторном управлении получают с помощью управления амплитудой и мгновенной фазой вектора тока статора (вектора статорного напряжения)

Датчик Холла - магнитоэлектрическое устройство, определяющее величину (аналоговые), наличие магнитного поля (цифровые униполярные), или смену его полярности (цифровые биполярные)

ARDUINO

8-BIT TIMER/COUNTER0 WITH PWM

У таймера есть особый регистр
сравнения OCR**
Когда значение в счётном
регистре таймера достигает
значения в регистре сравнения,
могут возникнуть следующие аппаратные события:
1. Прерывание по совпадению
2. Изменение состояния внешнего выхода сравнения OC**.

Настроим ШИМ-генератор следующим образом:
когда значение в счетном регистре больше чем в регистре сравнения, то на выходе 1, а когда меньше – 0

РЕЖИМЫ ШИМ ATMEGA
Fast PWM
Счетчик считает от 0 до 255, после переполнения сбрасывается в 0 и счет начинается снова.
Когда значение в счетчике (TCN**) достигает значения регистра сравнения (OCR*), соответствующий вывод ОСхх сбрасыватся в ноль.
При обнулении счетчика вывод устанавливается в 1
Расчет частоты ШИМ: Timer0, Fast PWM, 8МГц 31250Гц

РЕЖИМЫ ШИМ ATMEGA
Phase Correct PWM
Счетчик считает от 0 до 255, потом от 255 до 0.
Вывод OCxx при первом совпадении сбрасывается, при втором устанавливается (~).
Но частота ШИМ при этом падает вдвое.
Основное его предназначение, делать многофазные ШИМ сигналы, например, трехфазную синусоиду

РЕЖИМЫ ШИМ ATMEGA
Clear Timer On Compare (CTC)
(Сброс при сравнении)
ЧИМ — частотно-импульсно моделированный сигнал.
Счетный таймер считает от 0 до регистра сравнения (OCR**). После чего сбрасывается.
На выходе получаются импульсы всегда одинаковой скважности, но разной частоты.
Применяется для отсчета таймером периодов (и генерации прерывания) с заданной точностью.
Расчет: нужно 1мс. 8 МГц. Prescaler = 64. 125

TIMER1
Fast PWM – Phase Correct PWM – Fast PWM