12、基于PIC的方波生成与直流电机调速

基于PIC的方波生成与直流电机调速

1. 方波与PWM基础

在直流电机控制中，方波的生成和脉冲宽度调制（PWM）是关键技术。方波的总时间，即标记时间（mark time）与空闲时间（space time）之和，被称为周期时间T，且T保持不变。当标记时间增加时，空闲时间必然减少，反之亦然。

直流电机对方波电压的平均值做出响应。对于任何直流方波，平均电压可以使用以下公式计算：
[V_{avge}=\frac{V_mM}{T}=\frac{V_mM}{M + S}]
其中，$V_{avge}$ 是平均电压，$V_m$ 是最大电压，$M$ 是标记时间，$T$ 是波形的周期时间（即完成一个完整周期的时间），$S$ 是空闲时间。

(\frac{M}{M + S}) 被称为占空比。当标记时间等于空闲时间时，占空比为50/50，平均电压为 (\frac{V_m}{2})。

2. 使用PWM模式生成方波

可以使用PIC的CCP（Capture Compare and PWM）模块的PWM模式在PIC的两个CCP输出之一上生成方波输出。该模块结合了硬件（实际电路在PIC内部）和固件（PIC中预编程的操作）。

生成方波的步骤如下：
1. 使用控制寄存器 CCPXCON 将PIC配置为PWM模式。18F4525有两个CCP模块，使用 X 表示，应将其替换为 1 或 2 以设置使用的模块。
2. 利用PIC内部的定时器2来计算时钟脉冲，以确定方波的周期时间T和标记时间M。