8051f120 pwm
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8051F120 實做 PWM PowerPoint PPT Presentation


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8051F120 實做 PWM. outline. PWM 相關簡介 Timer 實做 示波器操作 PCA 元件實做 (optional). outline. PWM 相關簡介 Timer 實做 示波器操作 PCA 元件實做 (optional). PWM 訊號. Pulse Width Modulation ,脈波寬度調 變 目的:周邊 控制 實 做 delay Timer PCA 元件. Dutycycle. 在脈波週期內 的 high edge 部份 佔一個脈波週期的比率即為所謂 的 dutycycle 先決定週期

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8051F120 實做 PWM

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Presentation Transcript


8051f120 pwm

8051F120 實做 PWM


Outline

outline

  • PWM相關簡介

  • Timer 實做

  • 示波器操作

  • PCA元件實做(optional)


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outline

  • PWM相關簡介

  • Timer 實做

  • 示波器操作

  • PCA元件實做(optional)


8051f120 pwm

PWM訊號

  • Pulse Width Modulation,脈波寬度調變

  • 目的:周邊控制

  • 實做

    • delay

    • Timer

    • PCA元件


Dutycycle

Dutycycle

  • 在脈波週期內的 high edge 部份佔一個脈波週期的比率即為所謂的 dutycycle

  • 先決定週期

  • 再決定 high 跟 low 的比例


8051f120 pwm

周邊控制

  • 馬達

    • 固定 20ms 週期 => tp= 20 ms

    • 依照不同的 dutycycle 有不同的轉動角度

    • Vcc.接地.訊號線

  • 蜂鳴器

    • 不同的週期長短發出不同的高低音

    • 頻率(物理) => tp 不同而有不同高低音

    • 與dutycycle無關


Outline2

outline

  • PWM相關簡介

  • Timer 實做

  • 示波器操作

  • PCA元件實做(optional)


8051f120 pwm

概念

  • 上次每 5ms 就 interrupt 一次的閃燈的作業

    => 週期 10ms dutycycle 為 50% 的 PWM 訊號

  • 改變週期為 20ms

  • 改變高電位及低電位比例


8051f120 pwm

實做設定

  • 使用外部石英震盪器做

    system clock(22118400HZ)

  • Timer mode:16 bit timer

  • Prescaled Clock Inputs:System clock / 48

  • timer 數一次的時間

    48/22118400 = 2.17 * 10-3 (ms)

  • Timer需數的次數

    20 (ms) / 2.17 * 10-3 (ms) ~= 9216

  • 9216 次為 20ms 週期


8051f120 pwm

實做設定(補充)

  • System clock

    • 外部石英震盪器 22118400 Hz

  • WatchdogTimer (WDT)

  • Crossbar

  • Port Input/Output

  • Interrupt

    • IE

    • All intterupt

    • timer0


Crossbar diagram

Crossbar Diagram


Dutycycle1

Dutycycle實做概念

  • tp => 數9216次會delay 20ms 的週期

  • th => 高電位數 n 次

  • tl => 低電位數 m 次

  • n+m = 9216

  • n,m比例調整就可有不同dutycycle


Interrupt

Interrupt 程式

void Timer_ISR(void) interrupt 1

{

if(LED == 0)

{

TH0 = (65536-1843)/256; //9216 20ms, dutycycle = 20%

TL0 = (65536-1843)%256;

}

else

{

TH0 = (65536-7373)/256;

TL0 = (65536-7373)%256;

}

LED = ~LED;

}


Outline3

outline

  • PWM相關簡介

  • Timer 實做

  • 示波器操作

  • PCA元件實做(optional)


8051f120 pwm

操作重點

  • 打開示波器

  • 正極接訊號端,負極接地

  • Auto Set

  • 選週期及頻率


Outline4

outline

  • PWM相關簡介

  • Timer 實做

  • 示波器操作

  • PCA元件實做(optional)


8051f120 pwm

PCA概念

  • PCA(Programmable Counter Array)加強計時計數器的應用功能,能夠使硬體資源更靈活有彈性的使用。

  • 組成

    • 一個16-bit的counter/timer

    • 六個capture/compare module

  • PCA可設定不同 function mode 而實現多種「以計時計數器為基礎所衍生的周邊控制行為」,如比較、捕捉、脈寬調變等


8051 pca

8051 PCA元件


8051 pca 1

8051 PCA元件(1)

  • PCA counter/timer

    • 8-bit SFRs: PCA0L and PCA0H

    • 訊號的頻率(週期)依照 PCA0 counter/timer 設定的 timebase 輸出

    • Timebase(PCA0MD)

    • System clock divided by 12

    • System clock divided by 4

    • Timer 0 overflow

    • High-to-low transitions on ECI (max rate = system clock divided by 4)

    • System clock

    • External oscillator source divided by 8*


8051 pca 2

8051 PCA元件(2)

  • Capture/Compare Modules(PCA0CPMx)

  • Edge-triggered Capture Mode

  • Software Timer (Compare) Mode

  • High Speed Output Mode

  • Frequency Output Mode

  • 8-Bit Pulse Width Modulator Mode

  • 16-Bit Pulse Width Modulator Mode

  • Enable/disablePAC

    • PCA0CN

  • 設定dutycycle

    • PCA0CPLn capture/compare register

  • 硬體function概念

    • If(PCA0L == PCA0CPLn)CEXn=1

    • If(PCA0L overflow) CEXn = 0

  • CEXn pin 為輸出訊號 (搭配crossbar) => P0.0


  • Pca 8 bit pwm mode diagram

    PCA 8-Bit PWM Mode Diagram


    8051f120 pwm

    簡單PCA實做-計算

    • 8-Bit Pulse Width Modulator Mode

    • Timebase:Timer0 overflow

    • PCA0記數一次需:20 (ms) /256 = 0.078125 (ms)

    • 表示Timer0 overflow 一次要 0.078125 (ms)

    • 設定Timer0 為 8 bit Conter/Timer Auto-Reload

    • Timer0 的 Prescaled Clock Inputs:System clock / 48

      =>48/22118400 = 2.17 * 10-3 (ms)

    • 78.125 * 10-3 / 2.17 * 10-3 ~= 36

      => TL0 = (256-36) , TH0 = (256-36)


    8051f120 pwm

    簡單PCA實做-設定

    • system clock

      • 22118400HZ

    • Timer0

      • 8 bit Conter/Timer Auto-Reload

      • TL0 = (256-36)

      • TH0 = (256-36)

    • PCA

      • 8-Bit Pulse Width Modulator Mode

      • Timebase:Timer0 overflow

      • Dutycycle

      • Enable

    • CEXnpin 連接示波器觀查結果

      • 週期

      • dutycycle


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