PWM信号发生器的设计

PWM信号发生器的设计

文档编号:DZXX228 文档字数:16169,页数:54

摘要
在智能化产品开发中, 许多常用的单片机没有提供脉宽调制(PWM ) 电压信号输出功能, 而在某些特定的场合需要得到PWM信号。 PWM控制技术以其控制简单、灵活和动态响应好的优点而成为电力电子技术最广泛应用的控制方式，也是人们研究的热点。
PWM控制技术一直是变频技术的核心技术之一,由于PWM可以同时实现变频变压反抑制谐波的特点，在交流传动及至其它能量变换系统中得到广泛应用。目前实现方法为采用全数字化方案，完成优化的实时在线的PWM信号输出。
本文主要介绍了PWM信号发生器的概念、作用及定义，分析了系统的工作原理和软硬件的设计。主要是以AT89C51单片机为核心控制单元，通过对外围电路芯片的设计实现PWM输出波形的频率、电压幅值、占空比的连续调节，达到产生PWM信号的目的。

关键词: 脉宽调制,调占空比,调频率，调幅度

ABSTRECT
   In intelligent product development, many of the commonly used SCM did not provide PWM voltage output and, in some occasions the need to be specific PWM signal. PWM control technology in its control simple, flexible and dynamic response of the advantages and become a power electronics technology most widely used method of control, but also on the hot people.
   PWM control technology has been variable frequency technology is one of the core technology, the PWM frequency can achieve harmonic suppression of anti-PSA characteristics, in AC drive until other energy transformation systems are widely used. The current method for the introduction of digital programme, completed on-line real-time optimization of the PWM signal output.
   This article introduced the concept of the PWM signal generator, the role and definition of the principle and system software and hardware design. AT89C51 SCM was the main control unit as the core, through the external circuit chip design and implementation of the PWM output waveform frequency, voltage amplitude and duty cycle of continuous adjustment to achieve the objective of a PWM signal.

Key words:pulsewidthmodulation(PWM), dutycycleregulation, frequencyregulation, amplituderegulation

摘要 I
ABSTRECT II
第1章引言 1
1.1 课题的研究背景 1
1.2 课题研究的现实意义 2
1.3课题研究的经济意义 2
1.4 国内外研究现状 3
1.5 PWM控制技术的发展研究方向和方法 3
1.6 PWM信号发生器的任务和目的 4
1.6.1 PWM信号发生器需实现的功能 4
1.6.2毕业设计的主要工作 4
1.6.3设计中的重点与难点 5
第2章 PWM信号发生器 6
2.1 PWM控制的实现方法 6
2.1.1相电压控制PWM 6
2.1.2 线电压控制PWM 7
2.1.3 电流控制PWM 8
2.1.4空间电压矢量控制PWM 9
第3章PWM信号发生器的系统设计 10
3.1 系统结构的总体方案研究 10
3.2 PWM信号发生器的工作原理 10
3.3 PWM电压的产生和调节 10
3.4 PWM信号发生器的详细分析 11
3.4.1主要芯片介绍 11
3.5 系统硬件设计详述 15
3.5.1系统流程图 17
3.5.2系统硬件框图 18
3.5.3 波形转换与放大电路 18
3.5.4 单片机控制D/A芯片的接口电路 19
3.5.5显示及键盘与单片机接口电路 20
3.5.6系统的电源连接电路 21
3.5.7键盘与单片机连接电路 21
第4章系统软件的设计 23
4.1程序设计的要求 23
4.2程序所需实现的功能 23
4.3系统软件设计的原则 24
4.4主要程序的作用 24
4.4.1频率调节 24
4.4.2电压调节 25
4.4.3占空比调节 26
第5章 PWM信号发生器的测试 28
5.1 测试工具 28
5.2 系统调试概述 28
5.3 系统硬件测试 28
5.3.1 排除逻辑故障 28
5.3.2 排除元器件失效 28
5.3.3 排除电源故障 29
5.4 系统测试概述 29
第6章结束语 30
致谢 31
参考文献 32
附录1 源代码 33
附录2 实物图 48
附录3 电路图 49
附录4 元器件清单 50

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