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1、1 E&C College AVR Training 2006Slide 1 AVR单片机技术（十）单片机技术（十） AVR Microcontroller 主讲李正中主讲李正中 E&C College AVR Training 2006Slide 2 AVR单片机定时器应用AVR单片机定时器应用 Application of Timer 1. 定时器捕获中断 2.PWM模式及应用 3.直流电机的控制 4.直流电机的调速 1. 定时器捕获中断 2.PWM模式及应用 3.直流电机的控制 4.直流电机的调速 E&C College AVR Training 2006Slide 3 16 位定时器1
2、6 位定时器/ 计数器计数器T1 16-bit Timer/Counter1 ?真正的真正的16 位设计位设计( 即允许即允许16 位的位的PWM) ?2 个独立的输出比较单元2 个独立的输出比较单元 ? 双缓冲的输出比较寄存器双缓冲的输出比较寄存器 ?一个输入捕捉单元一个输入捕捉单元 ?输入捕捉噪声抑制器输入捕捉噪声抑制器 ?比较匹配发生时清除寄存器比较匹配发生时清除寄存器( 自动重载自动重载) ?相位校正的相位校正的PWM ?相频校正相频校正PWM ?频率发生器频率发生器 ? 外部事件计数器外部事件计数器 ?4 个独立的中断源个独立的中断源(TOV1、OCF1A、OCF1B 与与ICF1)
3、 E&C College AVR Training 2006Slide 4 当引脚当引脚ICP1 上的逻辑电平( 事件) 发生了变化，并且这个电平变化为边沿 检测器所证实，输入捕捉即被激发： 上的逻辑电平( 事件) 发生了变化，并且这个电平变化为边沿 检测器所证实，输入捕捉即被激发：16 位的位的TCNT1 数据被拷贝到输入捕捉 寄存器 数据被拷贝到输入捕捉 寄存器ICR1，同时输入捕捉标志位，同时输入捕捉标志位ICF1 置位。如果此时置位。如果此时ICIE1 = 1，输入捕 捉标志将产生输入捕捉中断。 ，输入捕 捉标志将产生输入捕捉中断。 T1输入捕捉单元方框图T1输入捕捉单元方框图 Cap
4、ture E&C College AVR Training 2006Slide 5 T1输入捕捉应用T1输入捕捉应用低频信号测量 Low Frequence Signal Measure 低频信号测量 Low Frequence Signal Measure TstICR1, TendICR1 T Tend Tst F1/T TsTe E&C College AVR Training 2006Slide 6 上机练习上机练习 Practice 1.采用内部采用内部1M晶振晶振,利用定时器利用定时器1的捕获中断测量 一个频率范围为 的捕获中断测量 一个频率范围为0.1Hz到到100Hz信号的周期
5、、 频率。写出定时器配置程序、捕获中断函数， 计算周期和频率。 信号的周期、 频率。写出定时器配置程序、捕获中断函数， 计算周期和频率。 2 E&C College AVR Training 2006Slide 7 快速快速PWM模式模式 Fast PWM : 占空比：正脉冲的持续时间与脉冲总周期的比值。 特点：占空比可调。单边斜坡工作方式，定时器从零到顶。在 占空比：正脉冲的持续时间与脉冲总周期的比值。 特点：占空比可调。单边斜坡工作方式，定时器从零到顶。在Ocn脚输出 脉冲信号，输出不需要程序干预。 脚输出 脉冲信号，输出不需要程序干预。 E&C College AVR Training
6、2006Slide 8 相位修正PWM 模式相位修正PWM 模式 Phase Correct PWM Mode : 特点：相位准确，占空比可调。到顶更新，双斜坡工作方式，定时器从零 到顶。再从顶计数到 特点：相位准确，占空比可调。到顶更新，双斜坡工作方式，定时器从零 到顶。再从顶计数到0。在。在Ocn脚输出脉冲信号，脚输出脉冲信号， Ocn输出不需要程序干 预。 输出不需要程序干 预。 E&C College AVR Training 2006Slide 9 相位频率修正PWM 模式相位频率修正PWM 模式 Phase and Frequency Correct PWM Mode : 特点：相
7、位准确，占空比可调。到底更新，输出对称，双斜坡工作方式， 定时器从零到顶。再从顶计数到 特点：相位准确，占空比可调。到底更新，输出对称，双斜坡工作方式， 定时器从零到顶。再从顶计数到0。在。在Ocn脚输出脉冲信号，脚输出脉冲信号， Ocn输出不 需要程序干预。 输出不 需要程序干预。 E&C College AVR Training 2006Slide 10 上机练习上机练习 Practice 1.设计一个波形发生器产生一个频率为设计一个波形发生器产生一个频率为8k，占空 比为 ，占空 比为50%的矩形波。的矩形波。 2.设计一个对称输出的信号，频率为设计一个对称输出的信号，频率为2k，占空比
8、 为 ，占空比 为25的脉冲序列波。的脉冲序列波。 E&C College AVR Training 2006Slide 11 上机练习上机练习 Practice 1.设计一个波形发生器产生一个频率为设计一个波形发生器产生一个频率为8k，占空 比为 ，占空 比为50%的矩形波。的矩形波。 2.设计一个对称输出的信号，频率为设计一个对称输出的信号，频率为2k，占空比 为 ，占空比 为25的脉冲序列波。的脉冲序列波。 E&C College AVR Training 2006Slide 12 永磁式电机的控制，主要有电机的起停控制、方向控制、 可变速度控制和速度的稳定控制。 永磁式电机的控制，主要
9、有电机的起停控制、方向控制、 可变速度控制和速度的稳定控制。 永磁式换流器直流电机 PM DC Motor 永磁式换流器直流电机 PM DC Motor 3 E&C College AVR Training 2006Slide 13 永磁式电机的控制，主要有电机的起停控制、方向控制、 可变速度控制和速度的稳定控制。 永磁式电机的控制，主要有电机的起停控制、方向控制、 可变速度控制和速度的稳定控制。 电机控制芯片电机控制芯片 PUSH-PULL FOUR CHANNEL DRIVER E&C College AVR Training 2006Slide 14 电机控制原理图电机控制原理图 Schematic E&C College AVR Training 2006Slide 15 上机练习上机练习 Practice 1.控制电机正传、反转、停止、刹车。控制电机正传、反转、停止、刹车。 2.通过通过PWM实现电机调速。实现电机调速。 电机转矩与电机的平均电流成正比，频率200Hz E&C College AVR Training 2006Slide 16 课后作业课后作业 HomeWork 完善电机正反转、调速控制程序。完善电机正反转、调速控制程序。