单片机产生SPWM设计报告

1、摘要4种不同频率的本系统由单片机控制模块、键盘显示模块组成。采用查表方式，控制 SPWM控制脉冲序列。一、方案论证与比较1、常见SPWM信号产生方法方案一：模拟调制器法。该方法由正弦调制波发生电路、三角载波发生电路和模拟电压 比较器三部分组成。而这种控制电路要实现调频、调压都离不开CPU、EPROM、A/ D、D/A转换器等。所以该电路复杂、器件分散性大、可靠性差。方案二：专用芯片法。如英国Mule nd公司的HEF4752和德国西门子公司的 SLE4520等。该方法的优点是电路集成度高、可靠性高，缺点是无法全面实现对调速系统的反馈控制、 监视管理和保护工作，故一般也要配合单片机实现。方案三：

2、软件生成法。该方法要考虑指令功能、存储容量和运算速度是否影响实时性， 采用89C51单片机查表法生成 SPWM控制脉冲列的方法。2、方案论证本系统由于载波比已定，频率调节范围已知，可以通过计算把占空比存在单片机的 ROM 中，通过查表来获得一个等效正弦波周期内的占空比。电路设计也较为简单。 图1给出了该系统的总体框图。二、理论分析与参数计算1、SPWM 脉冲序列占空比计算题目要求产生单极性 SPWM信号正半波（05V），载波比20,根据SPWMK冲占空比 计算公式5 = O.Ssin+,店=0丄.1可得半个正弦波周期内 SPWMK冲占空比依次为：0.1251476 0.3631924 0.56

3、56854 0.7128052 0.79015070.7901507 0.7128052 0.5656854 0.3631924 0.12514762、SPWM脉冲序列频率计算SPWM波每秒脉冲数称为载波频率，记作fc,因为载波频率fc与等效正弦波频率fR之比，称作为载波比，记作N，本系统中N=20,所以fc=20* f R即本系统要求的 SPWM脉冲序列频率分别为：400Hz，600Hz，800Hz，1000Hz。3、LED数码管限流电阻计算发光二极管的工作电流一般在510mA之间，本系统中采用共阳发光二极管，由5V直流电影供电。故限流电阻为 V/I，即限流电阻为0.5K1K。三、电路图及程

4、序流程图设计1、电路图设计:丹PE：I*百TLOinsaourTJttT nnurr nofuF|DJnT|_巩心UePliJifdUPUna.PLJPQJiPL.4巩；伽AMPLJMJfi丿科刃仙3：亍H.LrnJUffPiRDGKittTTOMJ闿JkE嗨3*3； IOMJ阪K*F3Jmunamiam伽weRM： 工 刚 LIa?JOS134It.51】7t1j2、主程序流程图开始LJ1F89C51中断初始化送数码管显示值P1.0 置 0等待3、中断服务程序流程图返回外部中断0中断 服务程序四、测试方法与数据用示波器观察单片机P1.0输出的波形，以下是测试数据：CH1邂谐值5励上平均值2驾 ；闾期 1?070n-is :癫率 934(6Hz等效正弦波40Hzz 丄P6b- J JL.订 l首 7J-LJU 二 I s 亠*干rrl Ti.o 平频2.5 丄tJ evli . kb nlln-*!一tr丰讪苒oo1-CH1幄周1r等效正弦波30Hz等效正弦波20Hz* J* V B V V V p V4.1 i* -I 自25W：:CH 、-f ioov值肠V.二上平均（ 期2.58饷 E：$4