SPWM波在單片機上的實現與調節（基于MSP430F5529）

ID:291011 · 發表于 2018-3-12 21:18

SPWM波的定義和生成方法在這里就不多說了，本文主要說SPWM波在單片機上的實現，以及如何調節濾出后的正弦波的頻率及幅度。
先弄清楚SPWM在單片機上如何產生，比如你要輸出100HZ的SPWM正弦波，每個周期100個點，則定時器B的中斷頻率為100*100=10K，用于載波（定時器A）的PWM頻率應>=10K(這里我建議載波為1M，因為定時器的配合問題會有+-1的誤差，所以載波盡量的大則濾出的正弦波的波形越好)。
通過軟件，你先得到100個點的正弦波采樣值，你可以用定時器A來產生1MHZ的PWM，然后用定時器B，做定時器中斷，10KHZ的頻率，每次中斷，就把一個采樣值賦值給定時器A的輸出通道：CCRx。然后不停的循環，每中斷一百次，就輸出1個波。不停的循環就不停的輸出，那么PWM輸出端，經過濾波后（外部濾波電路要找相關電路去設計），就是100HZ的正弦波了。
調節頻率要通過定時器B，公式：正弦波頻率*每個周期的點數=定時器B中斷頻率
調節幅度要依據載波中最大與最小占空比之差也即是調制深度，這個沒有公式……..
剩下的就要參考我給出的程序作出自己的理解吧，靠你們了，騷年們！

單片機源程序如下:

/*===========================================================================
* Name : PWM.h
* Function :
* Created on : 2019年12月5日
* Author : Laptop
*===========================================================================*/
#include "SPWM.h"
/*============================================================================
* 功能：產生單路SPWM波
* 輸入：無
* 輸出： P1.4
* 注意：定時器也為TA1.1;載波頻率為126.26K；；默認正弦頻率為100HZ，幅度未知
*============================================================================*/
//初始化1路
void SPWM_1Way_Init(void)
{
P1SEL |=BIT4;
P1DIR |=BIT4;
//P1DS |=BIT4; //全力驅動
P1OUT &=~BIT4;
spwm_i=0;
TA0CCR0 =198; //載波126.26KHZ
TA0CCR3 =Lab1[spwm_i];
TA0CCTL3 =OUTMOD_7;
TA0CTL =TASSEL_2+MC_1+TACLR; //選擇時鐘為SMCLK，UP模式
P2SEL |=BIT0;
P2DIR |=BIT0;
P2OUT &=~BIT0;
TA1CCR0 =2499; //25000000/(100*100)=2500:100Hz，100個點：10KHZ(時間不太準我做了些補償)
TA1CTL =TASSEL_2+MC_1+TACLR; //選擇時鐘為SMCLK，UP模式
TA1CTL |= TAIE; //開啟中斷
__enable_interrupt(); //開啟總中斷
}
//輸出1路
void SPWM_1Way_Set_Freq(unsigned int freq)
{
unsigned long freq_num;
freq_num=250000/(freq)-1;
TA1CCR0 =freq_num;
}
/*================================================================================
* 功能：輸出兩路SPWM波，相位可調
* 輸入：無
* 輸出： P1.4,P1.5
* 注意：定時器也為TA1.1;載波頻率為126.26K；；默認正弦頻率為100HZ，幅度未知
*================================================================================*/
//初始化2路
void SPWM_2Way_Init(void)
{
P1SEL |=BIT4+BIT5;
P1DIR |=BIT4+BIT5;
//P1DS |=BIT4+BIT5; //全力驅動
P1OUT &=~BIT4+BIT5;
spwm_i=0;
spwm_j=50; //控制相位
TA0CCR0 =198; //載波126.26KHZ
TA0CCR3 =Lab1[spwm_i];
TA0CCR4 =Lab1[spwm_j];
TA0CCTL3 =OUTMOD_7;
TA0CCTL4 =OUTMOD_7;
TA0CTL =TASSEL_2+MC_1+TACLR; //選擇時鐘為SMCLK，UP模式
P2SEL |=BIT0;
P2DIR |=BIT0;
P2OUT &=~BIT0;
TA1CCR0 =2499; //25000000/(100*100)=2500:100Hz，100個點：10KHZ
TA1CTL =TASSEL_2+MC_1+TACLR; //選擇時鐘為SMCLK，UP模式
TA1CTL |= TAIE; //開啟中斷
__enable_interrupt(); //開啟總中斷
}
//輸出2路
void SPWM_2Way_Set_Freq(unsigned int freq)
{
unsigned long freq_num;
freq_num=250000/(freq)-1;
TA1CCR0 =freq_num;
}
/*===============================================================
* 功能：中斷函數，改變SPWM中占空比寄存器的值
* 輸入：無
* 輸出：無
* 注意：為0時雙路輸出，為1時單路輸出
*===============================================================*/
#if 0
#pragma vector=TIMER1_A1_VECTOR
__interrupt void TimerA1(void)
{
TA0CCR3 =Lab1[spwm_i++];
if(spwm_i==100)spwm_i=0;
TA1IV=0; //GPIO的單獨中斷會自動清零，可TIMER的不會，所以要軟件清零；！！
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…………限于本文篇幅余下代碼請從51黑下載附件…………