Звоните! 
 (926)274-88-54 
 Бесплатная доставка. 
 Бесплатная сборка. 
Ассортимент тканей

График работы:
Ежедневно. С 8-00 до 20-00.
Почта: soft_hous@mail.ru
Читальный зал -->  Устройства ультрафиолетового стирания 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 [ 75 ] 76 77 78 79 80 81 82 83 84

17.4 ЦАП ДЛЯ ГЕНЕРАЦИИ СИНУСОИДАЛЬНОГО СИГНАЛА И DTMF С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ШИМ И МАТРИЦЫ R-2R

Многие устройства требуют формирования аналоговых сигналов. Хотя сегодня на рынке существует достаточное количество отдельных ЦАП, но их цена дополнительно увеличивает стоимость устройства, что вызывает трудности при его внедрении. В данной главе рассматривается два варианта ЦАП для формирования аналогового звукового сигнала с помощью ШИМ и матрицы R-2R. Широтно-импульсные модуляторы (ШИМ) и многозвенные рези-стивные схемы требуют всего несколько внешних компонентов для создания ЦАП на базе микроконтроллеров.

Эти методы могут использоваться для формирования двухтоновой мультиплексированной частоты (DTMF) для телефонного набора, управления скоростью вращения электродвигателя, формирования звука и сигналов сложной формы и переменного напряжения питания.

17.4.1 МОДУЛЯЦИЯ ШИРИНЫ ИМПУЛЬСА

Модулятор ширины импульса (ШИМ) обеспечивает формирование серии импульсов с фиксированной частотой и периодом. Формирование формы сигнала осуществляется изменением ширины каждого импульса. Для формирования выходного напряжения, пропорционального среднему времени высокого уровня, достаточно простого фильтра низких частот (когда ширина импульса равна 50 % периода, то при напряжении Vdd = 5.0 В на выходе фильтра будет напряжение 2.5 В).

Эта методика D/A используется для формирования медленных выходных аналоговых сигналов (О ч- 100 Гц). Программа SINE.ASM, написанная для PIC16C71, формирует синусоидальный сигнал частотой 60 Гц с 5 разрядным разрешением (32 уровня). Программа позволяет формировать каждый уровень для фильтра низких частот ~ 10 циклов ШИМ. Число циклов ШИМ

Период

JIInpnH

Рис. 17-8 Временная диаграмма ШИМ



для фильтра низких частот может изменяться от одного устройства к другому. Разработчик должен экспериментировать с этим значением, чтобы найти наиболее оптимальное число дня каждого устройства. Эти два критерия (частота синуса и число уровней) определяют частоту периода ШИМ: PWM FREQ = (частота синуса) х (число уровней) х 10 = 60 х 32 х 10 = 19.2 кГц

Единственный необходимый внешний компонент для завершения схемы - это простой низкочастотный RC фильтр. В примере для формирования сигнала 60 Гц при длительности уровня (частоте ШИМ) 1920 Гц используется низкочастотный фильтр второго порядка.

Следует заметить, что при реализации этого устройства используется программный генератор ШИМ, так как может быть реализован на самом дешевом микроконтроллере. Если необходимо большее разрешение или частота, то должен использоваться микроконтроллер с аппаратными средствами формирования ШИМ.

Для отсчета временных интервалов при формировании ШИМ используются прерывания TMRO. Время обслуживания этого прерывания ограничивает минимальную и максимальную ширину импульса, а следовательно, и минимальное / максимальное выходное напряжение. Поэтому программа обработки прерывания была написана с использованием минимального числа циклов.

Методика работы с поисковой таблицей используется, чтобы формировать один период функции синуса. Другие формы сигналов, типа постоянного напряжения, пилообразных сигналов, напряжения треугольников формы, звуки и т.д., могут быть сформированы также. Число элементов таблицы равно требуемому разрешению. При разработке необходимо тщательно исследовать компромиссы между периодом ШИМ, частотой среза RC фильтра и разрешением.

ргс16сххх

2,7К -Vff

,1Мф

2,7К --Wr-

VOUT

I I

VoUT

сигнала

Частота

Рис. 17-9 Низкочастотный RC фильтр второго порядка



17.4.2 ОПИСАНИЕ ПРОГРАММЫ SINE.ASM

Программ SINE.ASM состоит из четырех основных сегментов:

1. Основная программа, обеспечивающая инициализацию устройств и формирование временной диаграмма периода синуса за 32 щага.

2. Подпрограмма установки параметров ШИМ, вычисляющая значения времени для низкого и высокого уровня ШИМ .

3. Таблица, состоящая из 32 значений, для формирования одного периода синуса.

4. Программа обработки прерывания вызывается при переполнении TMRO и устанавливает на выходе низкий или высокий уровень сигнала.

17.4.3 ПРОГРАММА ФОРМИРОВАНИЯ СИНУСОИДАЛЬНОГО СИГНАЛА (SINE.ASM)

TITLE Формирование синусоисального сигнала с помощью ШИМ LIST Р=16С71

INCLUDE <P16C71.INC>

CONFIG CP OFF S PWRTE ON S WDT OFF S XT OSC

Файл: SINE.ASM

Автор: Rob Stein

Дата: 12/20/95

Ассемблер: MPASMV01.40

Частота: 20 МГц

Описание:

Формирование синусоидального сигнала частотой 60 Гц через универсальный контакт I/O (RB1) и низкочастотный фильтр. Один период сигнала формируется за 32 шага программным модулятором ШИМ.

Память программ: 98 слов.

Память данных: 6 байт.

; Определение постоянных:

FXTAL

.20000000

Частота кварцевого резонатора.

FINST

FXTAL/4

Частота выполнения команд.

FSINE

Частота функции синуса.

STEP*

Число шагов.

FSTEP

FSINE * STEP*

частота шагов.

; Определение регистров:

TEMPW

EQU 0x20

Стек для регистра W.

DELAVCNT1

EQU 0x21

Счетчик низкого уровня ШИМ.

DELAVCNT2

EQU 0x22

Счетчик высокого уровня ШИМ.

STEPCOUNT

EQU 0x23

Счетчик шагов.

OUTLOW

EQU 0x24

; Значение низкого уровня ШИМ для TMRO.

OUTHIGH

EQU 0x25

Значение высокого уровня ШИМ для TMRO

; Определение разрядов:

EQU 0x01

RBI используемый как выход ШИМ.



1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 [ 75 ] 76 77 78 79 80 81 82 83 84



ООО «Мягкий Дом» - это Отечественный производитель мебели. Наша профильная продукция - это диваны еврокнижка. Каждый диван можем изготовить в соответствии с Вашими пожеланияи (размер, ткань и материал). Осуществляем бесплатную доставку и сборку.



Звоните! Ежедневно!
 (926)274-88-54 
Продажа и изготовление мебели.


Копирование контента сайта запрещено.
Авторские права защищаются адвокатской коллегией г. Москвы
.