课程设计报告撰写要求(12)

综合实验设计报告学生姓名:孟祥明学号：2013301020120学院:电气工程学院班级:电信131题目:波形发生器的设计指导教师：尹维春职称:实验师指导教师：王冬铂职称:实验师2016年9月14日一．设计要求设计并制作一套单相SPWM触发脉冲电路，要求：1采用双极调制算法，产生一个7脉冲SPWM触发脉冲，并用单片机数字化近似实现；2完成拓展硬件电路，软件编程和调试；3具有2ms死区设计；4低次谐波较少；二．设计原理及框图本系统以89C52单片机为控制核心，由查表法通过定时器产生SPWM波，图1设计框图2.1利用查表产生SPWM波理论SPWM采用频率数倍于正弦波的三角波调制正弦波，可得到近似于正弦波的输出。三角波的频率越高，即载波比越高，谐波的频率就越高，输出端滤波器就更容易去除谐波。查表就是通过计算得到脉冲序列中每一个矩形脉冲周期内高低电平持续时单片机主控电路模块电源模块双极型PWM转换电路输出Spw波﹢5V间，c语言编程时用数组来表示，通过编写对应程序来查表进而控制输出端口高低电平时间及转换，从而产生SPWM波。图2SPWM原理图2.2单片机程序设计框图开始I/O端口初始化定时器A初始化图3程序流程图三.器件说明3.1主控电路赋初始值，开总中断启动定时器查表切换计数值，反转I/O定时器计数，I/O保持电平图4单片机主控电路主控电路采用了STC89C52RC。89c52是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K字节系统可编程Flash存储器。STC89C52使用经典的MCS-51内核，但做了很多的改进使得芯片具有传统51单片机不具备的功能。在单芯片上，拥有灵巧的8位CPU和在系统可编程Flash。89c52具有以下标准功能：8k字节Flash，512字节RAM，32位I/O口线，看门狗定时器，内置4KBEEPROM，MAX810复位电路，3个16位定时器/计数器，4个外部中断，一个7向量4级中断结构（兼容传统51的5向量2级中断结构），全双工串行口。另外STC89C52可降至0Hz静态逻辑操作，支持2种软件可选择节电模式。空闲模式下，CPU停止工作，允许RAM、定时器/计数器、串口、中断继续工作。掉电保护方式下，RAM内容被保存，振荡器被冻结，单片机一切工作停止，直到下一个中断或硬件复位为止。最高运作频率35MHz，6T/12T可选。3.2电源电路图5电源模块三端稳压集成电路LM7805。只有三条引脚输出，分别是输入端、接地端和输出端。3.3双极性pwm转换电路图6双极型PWM转换电路三．程序设计4.1c语言程序实现主程序#includereg52.h#includeintrins.h#defineuintunsignedintinti=0;charflag=0;sbitP10=P1^0;sbitP17=P1^7;sbitP20=P2^0;inta1[]={97615634351912222191243515639769761563435191222219124351563976};voidmain(){P10=0;P17=0;IE=0x82;TMOD=0x01;TH0=(65536-a[i])/256;TL0=(65536-a[i])%256;TR0=1;while(1){if(flag==1){flag=0;P17=~P17;P20=~P20;}}}4.2中断程序voidtimer0()interrupt1{i++;if(i==18)i=0;TH0=(65536-a[i])/256;TL0=(65536-a[i])%256;flag=1;}四．仿真调试结果分析使用直流稳压电源，示波器，万用表以及低通滤波器进行测试，使用低通滤波器对输出电压进行处理。图7实验方波图8实验三角波五．收获与体会经过七天的综合实验设计，我对SPWM的理解有了新的提升，对其产生原理有了新的认识，对过去学习的知识起到了巩固和加强的效果，对一些重要软件的应用也更加的娴熟，同时也了解到了一些硬件的使用方法，在理论和实践相结合上有了很大的进步。参考文献1.徐科军，陶维青.DSP及其电气与自动化工程应用.北京：北京航空航天大学出版社，2010.2.刘和平主编.DSP原理及电机控制应用.北京：北京航空航天大学出版社，20063.黄立培.电动机控制.北京：清华大学出版社，2003