Pobierz Mikroprocesorowy generator impulsów i więcej Egzaminy w PDF z Elektronika tylko na Docsity!
72 Elektronika Praktyczna 6/
M I N I P R O J E K T Y
Mikroprocesorowy generator impulsów
W†praktyce
elektronika-praktyka
czÍsto wystÍpuj¹
sytuacje, kiedy istnieje
potrzeba zastosowania
ürÛd³a impulsÛw
prostok¹tnych,
niekoniecznie
o†wygÛrowanych
parametrach.
Nie kaødego jest
staÊ na zbudowanie
duøego,
wielozakresowego
generatora, a†praktyka
dowodzi, øe do
uruchomieÒ
nieskomplikowanych,
amatorskich uk³adÛw
cyfrowych wystarczy
prosty generatorek. Oto
taka propozycja.
W†czasie projektowania przyjÍto za³oøenie, øe gene- rator powinien byÊ prosty, bardzo ³atwy w†uruchomie- niu, oraz mieÊ moøliwoúci odwrotnie proporcjonalne do wielkoúci zastosowanego uk³adu scalonego. Generator powinien spe³- niaÊ nastÍpuj¹ce funkcje:
- generacja przebiegu prosto- k¹tnego o†p³ynnie regulo- wanym wype³nieniu;
- umoøliwiaÊ zmianÍ czÍs- totliwoúci przebiegu w†moø- liwie duøym zakresie. Po krÛtkiej analizie moø- liwoúci uk³adÛw dostÍpnych na rynku, na ìserceî urz¹- dzenia zosta³ wybrany 8- nÛøkowy mikroprocesorek PIC12C508.
Schemat elektryczny ge- neratora pokazano na rys. 1. Ca³e urz¹dzenie sk³ada siÍ z†jednego mikroprocesora PIC12C508, piÍciu przycis- kÛw oraz stabilizatora zasi- laj¹cego procesor. Wyjúcie
sygna³u stanowi linia GP0, pozosta³e piÍÊ linii obs³u- guje klawiaturÍ. Wykorzys- tujemy tutaj tryb synchroni- zacji pracy mikrokontrolera z†kalibrowanym, wewnÍtr- znym generatorem zegaro-
Rys. 1.
Elektronika Praktyczna 6/98 73
M I N I P R O J E K T Y
wym RC. CzÍstotliwoúÊ ze- g a r a j e s t s t a ³ a i † w y n o s i 4MHz. Wybrany tryb pracy pozwala poprawiÊ moøli- woúci ìkomunikacyjneî pro- cesora o†50%! Tyle bowiem zyskujemy przez dostÍp do kolejnych dwÛch linii por- tu: GP5/OSC1 i†GP4/OSC2, wobec czterech dotychcza- sowych. Jak juø widaÊ, ca³a idea sterowania zosta³a ìzaszytaî w†programie, ktÛrego frag- menty pokrÛtce omÛwimy. Mikrokontroler PIC12C nie posiada wbudowanego generatora PWM, naleøy wiÍc stworzyÊ go na drodze programowej. Øeby by³o jesz- cze trudniej, nie ma on rÛw- nieø systemu przerwaÒ, na szczÍúcie posiada timer. Algorytm dzia³ania gene- ratora PWM (ang. Pulse Width Modulation - modula-
WYKAZ ELEMENTÓW
Rezystory R1: 8x4,7kΩ Kondensatory C1, C3, C4: 100nF C2: 100 μF/25V Półprzewodniki IC1: PIC12C508 − zaprogramowany IC2: LM78L05 lub podobny Różne JP1, JP2: złącza ARK SW1, SW2, SW3, SW4, SW5: mikrowłączniki
Kompletny uk³ad i p³ytki druko - wane s¹ dostÍpne w†AVT pod oznaczeniem AVT-1185.
cja szerokoúci impulsu) jest we wszystkich rozwi¹za- niach z†grubsza ten sam, ale istniej¹ dwie szko³y jego wy- konania. Wed³ug pierwszej z†nich czas dla stanu wyso- kiego i†niskiego jest odlicza- ny niezaleønie od siebie. Wed³ug drugiej szko³y nie- zaleønymi wielkoúciami jest okres i†jeden ze stanÛw prze- biegu. W†naszym rozwi¹za- niu przyjmiemy wariant dru- gi, tzn. bÍdziemy zmieniaÊ okres i†czas trwania stanu wysokiego. W p r o w a d z a m y z a t e m dwie zmienne, ktÛre bÍd¹ odliczaÊ umowny czas trwa- nia okresu i†stanu wysokie- go, nazywaj¹c je odpowied- nio W00 i† cycle. Algorytm dzia³ania tak zaprojektowa- nego generatora PWM poka- zano na rys. 2. Przed we- júciem w†nieskoÒczon¹ pÍt- lÍ generacji ci¹gu zer i†jedy- nek ustawiane s¹ parametry pocz¹tkowe generatora, czy- li zmienna cycle zostanie wyzerowana, a† W00 przy- jmie wartoúÊ zmiennej W01 , ktÛra okreúla wielkoúÊ wy- pe³nienia przebiegu. Mody- fikuj¹c zawartoúÊ zmiennej W01 okreúlamy czas trwania stanu wysokiego. Zmienna cycle , jako 8-bitowa i†nie modyfikowana, wyznacza sta³y okres trwania przebie- gu. Jak wspomniano wczeú- niej, uøytkownik generatora powinien mieÊ wp³yw na czÍstotliwoúÊ generowanego przebiegu. Wykorzystuj¹c wewnÍtrzny timer mikro- kontrolera moøemy spowo- dowaÊ spowolnienie odli- czania czasu przez W i† cycle. Czas odliczany przez timer TMR0 teø uzaleønimy od zmiennej, powiedzmy o † n a z w i e O p o z T M R 0. W†zmiennej OpozTMR0 jest przechowywana wartoúÊ, ja- ka bÍdzie zawsze wpisana do zmiennej TMR0 (adres fi- zyczny 01h) przed odlicze- niem opÛünienia. Tak¹ mo- dyfikacjÍ podstawowego al- gorytmu przedstawiono na rys. 3. Od tej pory mamy wiÍc moøliwoúÊ sterowania w y p e ³ n i e n i e m p r z e b i e g u p r o s t o k ¹ t n e g o o r a z j e g o czÍstotliwoúci¹. Na list. 1 przedstawiono program, jaki zosta³ uøyty do zaprogramowania mikro- kontrolera PIC12C508. Pod- czas analizy programu moø- na dojúÊ do wniosku, øe uøyto nieznanych rozkazÛw
Listing 1. main: clrwdt movff tmr0,OpozTmr main2: movf tmr0,w skpz goto main decfsz w00,f goto main bcf gp main1: decfsz cycle,f goto main bsf gp movff w00,w btfss KlSzybciej call Szybciej btfss KlWolniej call Wolniej btfss KlMaleWypel call MaleWypel btfss KlDuzeWypel call DuzeWypel btfss KlPolWypel call PolWypel goto main
Rys. 3. Rys. 4.
m i k r o k o n t r o l e r a : m o v l f , movff i† skpz. Movlf i† movff s¹ makrorozkazami przypi- sania zmiennej odpowied- nio wartoúci litera³u i†war- toúci innej zmiennej, zaú s k p z j e s t w a r u n k o w y m makrorozkazem skoku ze w z g l Í d u n a u s t a w i e n i e wskaünika Z. Rozkazy te zo- stan¹ omÛwione w†artyku- l e , k t Û r y o p u b l i k u j e m y w†EP7/98. Aby umoøliwiÊ zmiany wartoúci zmiennych OpozTmr0 i† W01 , zastoso- wano piÍÊ przyciskÛw re- gulacyjnych, bezpoúrednio po³¹czonych z†wejúciami mikrokontrolera, a†w†pro- gramie do nich przypisano zmienne Klxxxxxx. Po za- koÒczeniu kaødego cyklu przebiegu badany jest stan przyciskÛw SW1..SW5. Jeú- li ktÛrekolwiek z†wejúÊ wy- kaøe stan niski, a†to ozna- cza naciúniÍcie odpowiada- j¹cego mu przycisku SWx, zostanie wywo³any odpo- wiedni podprogram mody- fikuj¹cy wartoúci w†zmien- n y c h O p o z T m r 0 i † W 0 1. PrzyjÍto nastÍpuj¹ce zna- c z e n i e p o s z c z e g Û l n y c h przyciskÛw: SW1 - ìSZYBCIEJî - wzrost czÍstotliwoúci generowane- go przebiegu. SW2 - ìWOLNIEJî - czÍstot- liwoúÊ generowanego prze- biegu coraz mniejsza. SW3 - ìMA£E WYPE£NIE- NIEî - wype³nie- nie stanem wy- sokim maleje. SW4 - ìDUØE WY- PE£NIENIEî - wy- pe³nienie stanem wysokim roúnie. SW5 - ì50%î - wype³nienie wy- nosi 50%. Na rys. 4†jest pokazana p³ytka
drukowana i†rozmieszczenie podzespo³Ûw. Montaø urz¹- dzenia jest banalny, nie bÍ- dziemy go wiÍc szczegÛ³owo omawiaÊ. U r u c h o m i e n i e u k ³ a d u n i e p o w i n n o n a s t r Í c z a Ê wiekszych problemÛw. Po- t r z e b n y b Í d z i e z a s i l a c z 10..16V oraz oscyloskop al- bo jakikolwiek licznik im- pulsÛw. Najpierw sprawdza- my, czy lokalny zasilacz p³ytki pracuje poprawnie. Naleøy to zrobiÊ przed w³o- øeniem procesora w†p³ytkÍ. Wystarczy pomiÍdzy nÛøka- mi 1†i†8†podstawki proceso- ra zmierzyÊ napiÍcie, ktÛre musi wynosiÊ 5V ±0,2V. Po w³oøeniu mikrokontrolera i†w³¹czeniu zasilania, na ekranie oscyloskopu do³¹- czonego do wyjúcia uk³adu powinien pojawiÊ siÍ obraz przebiegu prostok¹tnego. R e g u l u j ¹ c o d p o w i e d n i m i przyciskami SWx moøemy dowiedzieÊ siÍ o†moøliwoú- ciach generatorka przebiegu prostok¹tnego. Za pomoc¹ licznika impulsÛw moøna sprawdziÊ jedynie czÍstotli- woúÊ generacji. Mirosław Lach, AVT [email protected]
Plik PWM.ASM jest do- stÍpny w†Internecie pod ad- resem: www.avt.com.pl/avt/ ep/ftp
Rys. 2.
