【導讀】論文主要目的建立基于單片的SPWM調(diào)控系統(tǒng)，即用單片機產(chǎn)生SPWM波，其中，脈沖的寬度按正弦規(guī)律變化而和正弦波等效的PWM波形稱為SPWM波。本論文中主要是根據(jù)SPWM法的原理，即通過控制電路中開關器件的通斷，且在慣性環(huán)節(jié)上的效果基本相同，從而達到等效的效果。根據(jù)這個原理，先利用。樣一直反復下去，就可以得到一個SPWM波形。最后在protues中仿真，在示波。3單極性和雙極性PWM控制逆變電路分析......

　　

【正文】 C/T2 的置位或清零，它可以工作在 3 鐘模式下，當 C=0， T2=1 時，它能夠在數(shù)據(jù)溢出時自動裝載計數(shù)器的初值，當 C=1，T2=0，他可以接入一個 pwm 信號，并且能夠算出它的占空比，當 C=1， T2=1時，它能夠充當波特率的發(fā)生器。并且在定時方式下，它的低 8 位和高 8 位都在每個機器周期加一 表 定時器 2 工作模式 RCLK+TCLK CP/RL2 TR2 MODE 0 0 1 16 位自動重載 0 1 1 16 位捕捉 1 1 波特率發(fā)生器 0 不用 表 T2MOD定時器 2 控制寄存器 T2MOD 地址： 0C9H 復位值： 00B T2OE DCEN 7 6 5 4 3 2 1 0 符號 功能 — 無定義，預留擴展 T2OE 定時器 2 輸出允許位 DCEN 置 1 后，定時器 2 可配置向上或向下計數(shù) 程序設計流程圖 程序流程圖如圖 所示 武漢科技大學本科畢業(yè)論文 23 圖 5,3 程序流程圖 C 語言實現(xiàn)程序 程序運行軟件 Keil uVision2 簡介 Keil uVision2 是一款可以用 C 語言編程的開發(fā)軟件，特別是在對單片機編程時，經(jīng)常使用到，它不經(jīng)能夠適用多款單片機，還能夠提供調(diào)試功能，在調(diào)試時人們可以一步一步的程序的進行，以及數(shù)據(jù)的改變，這樣，在程序出錯或與自己的理想有出入時，可容易被發(fā)現(xiàn)，當它與 protues 一起使用時，通過把編好的程序的 HEX 文件注入單片機就可以開啟仿真，同時由于 C 語言更加易于學習，編程效率高，使用較簡單，大大提高了工作效率和縮短項目的開發(fā)周期， 除此以外我們還可以在想要的關鍵地方嵌入?yún)R編程序，使程序接近于用匯編程序 開始 I/O 端口初始化 定時器 0 初始化，定時器 1 定時器 0，定時器 1 賦予初值，并開啟中中斷 定時器 0溢出時，發(fā)生中斷，查表，給予定時器另外一個初值，單片機引腳 電平翻轉，同時開始計數(shù) 定時器 1 溢出時，發(fā)生中斷，查表，給予定時器另外一個初值，單片機引腳 電平翻轉，同時開始計數(shù) 武漢科技大學本科畢業(yè)論文 24 主程序 include include define uint unsigned int int i=0,j=0。 char flag1=0。 char flag2=0。 sbit P10=P1^0。 sbit P11=P1^1。 int a[]={12420,5660,15940,2870,17270,2840,15940,5660,12420,10130,7990,14410,3960,16900,2500,16900,3960,14410,7790}。 int b[]={11400,7420,13530,5790,14330,5790,13530,7420,11400,10040,10000,8670,12600,6430,14120,5570,14120,6430,12600,8670,1000}。 void main() { P10=0。 P11=0。 EA=1。 ET0=1。 ET1=1。 TMOD=0x11。 TH0=(65536a[i])/256。 TL0=(65536a[i])%256。 TH1=(65536b[j])/256。 TL1=(65536b[j])%256。 TR0=1。 TR1=1。 while(1) { if(flag1==1) { flag1=0。 P10=~P10。 } 武漢科技大學本科畢業(yè)論文 25 if(flag2==1) { flag2=0。 P11=~P11。 } } } 中斷程序 void timer0() interrupt 1 { i++。 if(i==19) i=0。 TH0=(65536a[i])/256。 TL0=(65536a[i])%256。 flag1=1。 } void timer1() interrupt 3 { j++。 if(j==19) j=0。 TH1=(65536b[j])/256。 TL1=(65536b[j])%256。 flag2=1。 } 仿真工具 protues 介紹 Protuesa 是一種仿真軟件，它為我們學習各種單片機提供了方便，因為在我們學習單片機時，可能無法購買或者沒有 能力到對應的單片機，零件，并且組裝零件過程十分麻煩，并且最終結果不一定正確，所以有了 protues，人們就可以在自己設計好后，在 protues 中畫出結構連接圖，然后在單片機中注入寫好的 HEX文件，在前面的過程正確的情況下，我們就可以在 protues 上看到仿真的結果，例如，器件的引腳是否有信號流過，指示燈是否亮，蜂鳴器是否響，輸出波形的變化情況，改變莫個信號后相應的變化，和一些顯示屏的顯示，因此它對于初學者來說是非常適用的，但是它也有一些缺點如 器件庫潰乏，庫中缺少很多重要芯片，嚴重影響電路仿真，軟件出錯或亂 碼。 武漢科技大學本科畢業(yè)論文 26 仿真電路圖 該仿真電路圖只需要將單片機最小系統(tǒng)與示波器相連接，然后將寫好的HEX 文件注入到單片機中，就可以開始仿真了，仿真電路圖如圖 所示 圖 仿真電路圖 仿真顯示 為了便于比較 SPWM 的波形，和充分使用 52 單片機的 2 個中斷，本次設計選用了在相同載波下 2 個不同基波的 SPWM波形在 4 個不同時刻所顯示的波形。如圖 , 所示。 圖 仿真圖 1 武漢科技大學本科畢業(yè)論文 27 圖 仿真圖 2 圖 仿真圖 3 圖 仿真圖 4 武漢科技大學本科畢業(yè)論文 28 6 結論 本人通過二 三個月的學習和探究，設計了一個基于單片機的 PWM 信號輸出系統(tǒng)。 PWM 技術應用非常廣泛，這里主要是通過 matlab 和單片機產(chǎn)生 PWM 波，并且通過 protues 進行仿真。 本文首先介紹了課題的背景，接著介紹了 PWM 的發(fā)展歷史、目前的現(xiàn)狀及國內(nèi)外在這一領域的發(fā)展趨勢；其次簡要闡述了 PWM 原理及相關算法；最后通過 matlab 計算出基波和載波的交點，確定高低電平的持續(xù)時間，從而在單片機編程中給予高低電平持續(xù)時間，并且通過中斷，使輸出在該持續(xù)時間內(nèi)保持高或低電平，從而得到一個 SPWM 信號。本文 先 詳細闡述 PWM 以及 SPWM 的概念，以及種類，和產(chǎn)生 SPWM 波的方法，然后介紹 了單片機的工作原理，結構和功能。針對本文所設計開發(fā)的 PWM 信號輸出系統(tǒng)，給出了編程程序，以及仿真電路。同時也簡要闡述了 Matlab， Protues， KeilUvision2 軟件功能，最后給出了系統(tǒng)仿真的結果。 通過本次設計我了解了許多關于 PWM 的知識，也查詢了許多的資料，并結合自己的想法完成了課題。經(jīng)過學習，使我對 51 單片機和 SPM 波有了更進一步的了解，對一個系統(tǒng)的設計要如何入手有了更加深刻的體會。在整個設計過程中，也遇到了一些問題，如剛開始對 Matlab， protues 的使用不太熟悉，編程在使用第二個中斷時 由于開始選用的中斷持續(xù)時間較短，而導致第二個中斷一直被屏蔽，從而得不出所應有的波形等等，另外， 由于剛開始 對于 Word 的使用 不熟悉 ，特別是對格式的調(diào)整，如圖形的居中，首行對其 2 個字符，行間距等等開始都不會調(diào)整， 單在老師的指導下和 經(jīng)過 自己努力以及 查閱資料都一一解決了。 在論文的寫作上，主要是以描述系統(tǒng)設計思想，編寫程序及得出所需仿真結果為主，由于本人的水平和能力有限，對該課題的許多方面還沒有深入研究。另外，論文難免在某些方面存在一些不成熟和欠妥之處，懇 請各位老師大力斧正，不吝賜教。武漢科技大學本科畢業(yè)論文 29 參考文獻 [1] 王兆安 ,電力電子技術 [M],北京； 機械工業(yè)出版社， 2020,162171 [2] 張毅剛 ,單片機原理及 應用 [M]. 北京 :高等教育 出版社 ,2020,9098, [3] 康華光 ,電子技術基礎 (模擬部分 ).北京 :高等教育出版社 ,2020,412440,486516 [4] . Pulse Width Modulation for Power Converters:Princles and Practise. Australia: John wileyamp。Sons Inc. 2020, 67104 [5] 管治中 ,信號與線性系統(tǒng) .北京 :高等教育出版社 ,2020,105122 [6] 曹國清 ,數(shù)字電路與邏輯設計 .徐州 :中國礦業(yè)大學出版社 ,1998,200206 [7] 王水平 ,PWM 控制與驅(qū)動器使用指南及應用電路 .西安 :西安電子科技大學出版社 ,2020,111 [8] Lee Circuit Designs for Transmittersin Broadband Data Links. IEEE Journal of SolidState Circuits[J]. 2020,108116 [9] 邵敏權 ,劉剛 ,單片機原理實驗及應用 [M].吉林科學技術出版社 , [10] 陳汝全 ,實用微機與單片機控制技術 [M].電子科技大學出版社 , 1316 [11] 王森 ,儀表使用數(shù)據(jù)手冊 .化學工業(yè)出版社 ,4346 [12] 李華 ,MCS51 系列單片機應用 接口技術 .北京航空航天大學出版 ,1993,1517 [13] Lim Kyoohyun,Park Chanhong,Kim Dalsoo,et lownoise phaselocked loop design by loop bandwidth optimization. IEEE Journal of SolidState Circuits. 2020, 118123 [14] Boerstler D lowjitter PLL clock generator for microprocessors with lock range of 340 ~ 612MHz. IEEE Journal of Solid State Circuits. 1999,98106 [15] 于微波 ,林曉梅 ,劉俊萍 ,微型機算計控制系統(tǒng) .吉林人民出版社， ,3841 [16] 周航慈 ,單片機應用程序設計 [M].北京航空航天大學出版社， ,7679 [17] 王毅 ,單片機器件應用手冊 [M].人民郵電出版社 ,1994,913 武漢科技大學本科畢業(yè)論文 30 致 謝 非常感謝導師劉斌 以及老師蔣崢 對我的論文的悉心指導和熱切幫助，以及對我們的論文的督促和耐心負責。導師深厚的學術造詣、嚴于律己、嚴謹治學的風格使我受益良多在此謹向劉老師表達我最誠摯的謝意！ 同時，我還要感謝這么些年來給我關心和幫助的同學和朋友們，是他們陪我度過了美好的大學四年生活，衷心祝福他們健康幸福！ 然后，還要感謝我們的學校，武科大厚德博學，崇實去浮的校風深刻的影響著我，特別是每當在圖書館想要放松時看到那么多的學弟學長都在認真的學習，自己也不自覺的受到影響，而嚴于律己。 最后，對文中所引用的文獻資料的作者表示真心的感謝！