基于單片機(jī)的SPWM波形產(chǎn)生器設(shè)計(jì)

1、湖南工程學(xué)院課 程 設(shè) 計(jì)課程名稱 單片機(jī)課程設(shè)計(jì) 課題名稱 基于單片機(jī)的SPWM波形產(chǎn)生器設(shè)計(jì) 專 業(yè) 電子科學(xué)與技術(shù) 班 級(jí) 1002 班 指導(dǎo)教師 李 延 平 2013 年 5 月 13 日湖南工程學(xué)院課 程 設(shè) 計(jì) 任 務(wù) 書課程名稱 單片機(jī)課程設(shè)計(jì) 課 題 基于單片機(jī)SPWM波形產(chǎn)生器 專業(yè)班級(jí) 電子科學(xué)技術(shù) 學(xué)生姓名 指導(dǎo)老師 李 延 平 審 批 任務(wù)書下達(dá)日期 2013 年 5 月 13 日任務(wù)完成日期 2013 年 5 月 24 日設(shè)計(jì)內(nèi)容與設(shè)計(jì)要求設(shè)計(jì)內(nèi)容：(1)使用51系列設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單SPWM波形產(chǎn)生器；(2)在設(shè)計(jì)過(guò)程中，使用仿真軟件Proteus 等進(jìn)行仿真調(diào)試；(3)

2、在單片機(jī)開發(fā)板上實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)功能。設(shè)計(jì)要求：(1) 能通過(guò)按鍵調(diào)整輸出頻率;(2) SPWM的載波頻率為2KHZ;主 要 設(shè) 計(jì) 條 件1、 PC機(jī)2、 單片機(jī)開發(fā)板說(shuō) 明 書 格 式1、 封面2、 課程設(shè)計(jì)任務(wù)書3、 目錄4、 系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)5、 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)6、 軟件設(shè)計(jì)（包括流程圖）7、 系統(tǒng)的安裝調(diào)試說(shuō)明8、 總結(jié) 9、參考文獻(xiàn)10、附錄11、課程設(shè)計(jì)成績(jī)?cè)u(píng)分表。 進(jìn) 度 安 排第一周 星期一 上午 安排任務(wù)、講課。 星期一 下午- 星期二 下午 查資料、設(shè)計(jì)星期三開始 軟件設(shè)計(jì)仿真第二周 星期一至星期四 1、調(diào)試驗(yàn)收2、寫課程設(shè)計(jì)報(bào)告書 星期五 答辯地 點(diǎn)：嵌入式微處理器及SOPC實(shí)驗(yàn)

3、室參 考 文 獻(xiàn)1 謝維成楊加國(guó). 單片機(jī)原理與應(yīng)用及C5 1 程序設(shè)計(jì)(第二版) M.北京: 清華大學(xué)出版社， 2009. 7.2 譚浩強(qiáng). C 程序設(shè)計(jì)(第三版) M. 北京: 清華大學(xué)出版社， 2005.3趙亮. 單片機(jī)C 語(yǔ)音編程與實(shí)例M. 北京: 人民郵出版社， 2009.目錄一、緒論1二、SPWM的基本原理21、常見SPWM信號(hào)產(chǎn)生方法22、正弦脈寬調(diào)制技術(shù)SPWM22.1對(duì)稱規(guī)則采樣法32.2 不對(duì)稱規(guī)則采樣法42.3 等效面積法52.3 STC系列單片機(jī)生成SPWM波原理6三、單片機(jī)AT89C52簡(jiǎn)介7四、設(shè)計(jì)思路與總體框圖8五、系統(tǒng)設(shè)計(jì)分析9六、程序調(diào)試與仿真10七、實(shí)驗(yàn)結(jié)果

4、分析與總結(jié)11八、心得體會(huì)11九、參考文獻(xiàn)13一、緒論電力電子技術(shù)和微機(jī)控制技術(shù)的發(fā)展使得正弦波脈寬調(diào)制技術(shù)(SPWM) 在電氣傳動(dòng)、UPS 電源等領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。隨著集成電路技術(shù)的飛速發(fā)展，特別是單片機(jī)功能的日益強(qiáng)大和單片機(jī)技術(shù)的日益成熟，使得以前需要昂貴的專用SPWM芯片產(chǎn)生SPWM，現(xiàn)在用單片機(jī)產(chǎn)生SPWM已成為可能。而當(dāng)今單片機(jī)的應(yīng)用已經(jīng)從單純依賴于51系列單片機(jī)向其它多種單片展，尤其以嵌入式PIC單片機(jī)的發(fā)展應(yīng)用更為廣泛。正弦脈寬調(diào)制(SPWM)技術(shù)已在交流調(diào)速、直流輸電、變頻電源等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，為了提高整個(gè)系統(tǒng)的控制效果，高性能SPWM 脈沖形成技術(shù)一直是人們不斷探索的課題

5、。采用模擬電路和數(shù)字電路等硬件電路來(lái)產(chǎn)生SPWM波形是一種切實(shí)可行的方法，但是這種實(shí)現(xiàn)方法控制電路復(fù)雜、抗干擾能力差、實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)較困難。近年來(lái)，人們提出了由單片機(jī)、DSP等微控制器來(lái)實(shí)現(xiàn)SPWM波形的數(shù)字控制方法，由于微控制器內(nèi)部集成了很多控制電路，比如定時(shí)器、PWM 電路、可編程計(jì)數(shù)器陣列等，所以使得這種實(shí)現(xiàn)SPWM 的方法具有控制電路簡(jiǎn)單、運(yùn)行速度快、控制精度高、抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。本文介紹了一種利用C8O51單片機(jī)實(shí)現(xiàn)輸出頻率可變SPWM 波形的方法。SPWM 技術(shù)的基本原理是利用一個(gè)三角波載波和一個(gè)正弦波進(jìn)行比較，得到一個(gè)寬度按正弦規(guī)律變化的脈沖序列，用它們來(lái)驅(qū)動(dòng)逆變器開關(guān)管的開關(guān)轉(zhuǎn)換。

6、在本課題里對(duì)目前產(chǎn)生SPWM的各種算法進(jìn)行比較和研究。選擇一種合適的算法面積等效法來(lái)實(shí)現(xiàn)正弦波脈寬調(diào)制，同時(shí)對(duì)當(dāng)前最有前途的功率器件絕緣柵雙極晶體管IGBT的性能，保護(hù)電路和驅(qū)動(dòng)電路進(jìn)行了探討。在系統(tǒng)中采用面積等效算法，利用51單片機(jī)為控制核心產(chǎn)生SPWM波，經(jīng)過(guò)保護(hù)、隔離、驅(qū)動(dòng)電路后的SPWM波，控制單相全橋逆變電路產(chǎn)生一個(gè)頻率和電壓都可調(diào)的交流輸出，經(jīng)濾波電路后供給負(fù)載使用。文章在比較了多種生成SPWM波的技術(shù)基礎(chǔ)上，給出了利用等效面積法來(lái)產(chǎn)生SPWM波形的工作原理，并給出了SPWM中斷服務(wù)程序的流程圖。將結(jié)果應(yīng)用于由MICA421驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)的四個(gè)MOSFET器件FQAl60N08所組成的

7、逆變橋上進(jìn)行實(shí)際調(diào)試，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該方法具有電路簡(jiǎn)單、計(jì)算量小、實(shí)時(shí)性強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)，采用在線計(jì)算和查表技術(shù)相結(jié)合，較好的解決了實(shí)時(shí)控制的要求，具有較好的應(yīng)用價(jià)值。二、SPWM的基本原理近年來(lái)，隨著逆變電源在各行各業(yè)應(yīng)用的日益廣泛，采用正弦脈寬調(diào)制(SPWM)技術(shù)控制逆變電源提高整個(gè)系統(tǒng)的控制效果是人們不斷探索的問(wèn)題。對(duì)SPWM的控制有多種實(shí)現(xiàn)方法，其一是采用模擬電路、數(shù)字電路等硬件電路產(chǎn)生SPWM波形，該方法波形穩(wěn)定準(zhǔn)確，但電路復(fù)雜、體積龐大、不能進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)；其二是借助單片機(jī)、DSP等微控制器來(lái)實(shí)現(xiàn)SPWM的數(shù)字控制方法，由于其內(nèi)部集成了多個(gè)控制電路，如PWM電路、可編程計(jì)數(shù)器陣列(PCA)等

8、，使得這種方法具有控制電路簡(jiǎn)單、運(yùn)行速度快、抗干擾性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。本文介紹一種利用STC系列單片機(jī)實(shí)現(xiàn)SPWM波形的方法， 1、常見SPWM信號(hào)產(chǎn)生方法方案一：模擬調(diào)制器法。該方法由正弦調(diào)制波發(fā)生電路、三角載波發(fā)生電路和模擬電壓比較器三部分組成。而這種控制電路要實(shí)現(xiàn)調(diào)頻、調(diào)壓都離不開CPU、EPROM、AD、DA轉(zhuǎn)換器等。所以該電路復(fù)雜、器件分散性大、可靠性差。方案二：專用芯片法。如英國(guó)Mulend公司的HEF4752和德國(guó)西門子公司的SLE4520等。該方法的優(yōu)點(diǎn)是電路集成度高、可靠性高，缺點(diǎn)是無(wú)法全面實(shí)現(xiàn)對(duì)調(diào)速系統(tǒng)的反饋控制、監(jiān)視管理和保護(hù)工作，故一般也要配合單片機(jī)實(shí)現(xiàn)。方案三：軟件生成法。該

9、方法要考慮指令功能、存儲(chǔ)容量和運(yùn)算速度是否影響實(shí)時(shí)性，采用89C51單片機(jī)查表法生成SPWM控制脈沖列的方法。2、正弦脈寬調(diào)制技術(shù)SPWMSPWM控制方案有兩種：即單極性調(diào)制和雙極性調(diào)制法。單極性法所得的SPWM信號(hào)有正、負(fù)和0三種電平，而雙極性得到的只有正、負(fù)兩種電平。比較二者生成的SPWM波可知：在相同載波比情況下，生成的雙極性SPWM波所含諧波量較大；并且在正弦逆變電源控制中，雙極性SPWM波控制較復(fù)雜。因此一般采用單極性SPWM波控制的形式。由單片機(jī)實(shí)現(xiàn)SPWM控制，根據(jù)其軟件化方法的不同，有如下幾種方法：自然采樣法、對(duì)稱規(guī)則法、不對(duì)稱規(guī)則法和面積等效法等。理論分析發(fā)現(xiàn)面積等效法相對(duì)于

10、其它方法而言，諧波較小，對(duì)諧波的抑制能力較強(qiáng)。而且實(shí)時(shí)控制簡(jiǎn)單，利于軟件實(shí)現(xiàn)。因此本文采用面積等效法實(shí)現(xiàn)SPWM控制。2.1對(duì)稱規(guī)則采樣法對(duì)稱規(guī)則采樣法是從自然采樣法演變而來(lái)的，它由經(jīng)過(guò)采樣的正弦波（實(shí)際上是階梯波）與三角波相交，由交點(diǎn)得出脈沖寬度。這種方法只在三角波的頂點(diǎn)或底點(diǎn)位置對(duì)正弦波采樣而形成階梯波。對(duì)稱規(guī)則采樣法原理圖如圖2-1所示。若以單位量1代表三角載波的幅值Uc，則正弦調(diào)制波的幅值Ur 就是調(diào)制比a。圖中的三角波和正弦波都是經(jīng)過(guò)向上平移單位量1 得到的，與過(guò)橫坐標(biāo)軸得到的結(jié)果一致。圖2-1 生成SPWM波形的規(guī)則采樣法利用底點(diǎn)采樣，根據(jù)相似三角形原理，可得如下關(guān)系式：式中：a

11、是調(diào)制比，；為正弦信號(hào)波角頻率；為在三角波的負(fù)峰對(duì)正弦信號(hào)波的采樣時(shí)刻；是A 相開通時(shí)刻脈沖寬度；Tc 為三角波載波周期。因此可得A 相開通時(shí)刻的脈沖寬度： （k=0，1,2，··········，N-1）式中：N為載波比，2 / N三角波周期Tc所對(duì)應(yīng)的弧度，K為一個(gè)周期內(nèi)采樣計(jì)數(shù)值。由以上分析得比較單元 1 的比較寄存器的值為（以A 相為例）：（ 為EVA 通用定時(shí)器1 的時(shí)鐘周期）2.2 不對(duì)稱規(guī)則采樣法不對(duì)稱規(guī)則采樣法采用在每個(gè)載波周期采樣兩次，即在三角波的頂點(diǎn)位置采樣，又在三角波的底點(diǎn)

12、位置采樣，這樣形成的階梯波與正弦波的逼近程度會(huì)大大提高。不對(duì)稱規(guī)則采樣法生成SPWM 的原理圖如圖2-2所示。圖2-2 不對(duì)稱規(guī)則采樣法生成SPWM的原理圖根據(jù)相似三角形原理，可得如下關(guān)系式：，式中：為在三角波的正峰值對(duì)正弦信號(hào)波的采樣時(shí)刻， 為在三角波的負(fù)峰值對(duì)正弦信號(hào)波的采樣時(shí)刻；'+是A 相開通時(shí)刻脈沖寬度；Tc為三角波載波周期。因此可得A 相開通時(shí)刻的脈沖寬度： （ k=0,1,2··········N-1） （2k 為一個(gè)周期內(nèi)采樣計(jì)數(shù)值）由以上分析得比較單元 1 的比較寄存器

13、的值為：s CMPR1 = T1PR ('+) / 2T （為EVA 通用定時(shí)器1的時(shí)鐘周期）2.3 等效面積法在采樣控制理論有中一個(gè)重要的結(jié)論：沖量相等而形狀不同的窄脈沖加在具有慣性的環(huán)節(jié)上時(shí)，其效果基本相同。正弦脈寬調(diào)制的基本原理就是按面積相等的原則構(gòu)成與正弦等效的一系列等幅不等寬的矩形脈沖波形。其原理圖如圖2-3生成SPWM 波形的等效面積法。若以單位量 1 代表矩形脈沖的幅值Uc，則正弦調(diào)制波的幅值Um 就是調(diào)制比a。圖2-3為SPWM面積等效法原理示意圖假設(shè)所需的輸出正弦電壓為U0=Umsint，式中：Um為正弦波幅值。利用面積等效法正弦波小塊面積S1與對(duì)應(yīng)脈沖面積S2相等的

14、原則，將正弦波的正半周分為N等分，則每一等分的寬度為兀N，計(jì)算出半個(gè)周期內(nèi)N個(gè)不同的脈寬值。相關(guān)公式如下：正弦波S1面積為：逆變器輸入直流電壓為UD，脈沖面積S2與S1相等，所以第k個(gè)區(qū)間的脈沖寬度k式中：M為調(diào)制度。N為半個(gè)周期內(nèi)的脈沖個(gè)數(shù)。綜合考慮載波比、輸出諧波等因素，在此N取60。由上式計(jì)算出的SPWM脈寬表是一個(gè)由窄到寬、再由寬到窄的60個(gè)值的正弦表，將其存入STC單片機(jī)的ROM中以供調(diào)用。2.3 STC系列單片機(jī)生成SPWM波原理3-1 STC系列單片機(jī)簡(jiǎn)介STCl2系列單片機(jī)是美國(guó)STC公司在8051單片機(jī)標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)核基礎(chǔ)上改進(jìn)推出的一個(gè)增強(qiáng)型功能的8051的單片機(jī)，從引腳到指令上

15、完全與8051單片機(jī)兼容。最突出的特點(diǎn)就是其具有可編程計(jì)數(shù)器陣列PCA。以STCl2C5410AD為例，有四路可編程計(jì)數(shù)器陣列PCAPWM。PCA含有一個(gè)特殊的16位定時(shí)器，有4個(gè)16位的捕獲比較模塊與之相連。四個(gè)模塊的公共時(shí)間基準(zhǔn)由PCA定時(shí)器決定，可以通過(guò)PCA模式寄存器CMOD SFR的CPSl和CPS0位確定。每個(gè)模塊可編程工作在4種模式下：上升下降沿捕獲、軟件定時(shí)器、高速輸出或PWM脈沖輸出。文中SPWM生成功能主要靠PWM脈沖輸出模式完成。在PCA PWM輸出模式中，當(dāng)CLSFR的值小于EPCnL，CCAPnL時(shí)，輸出為低，當(dāng)PCA CL SFR的值等于或大于EPCnH，CCAPn

16、H時(shí)，輸出為高。當(dāng)CL的值由FF變?yōu)?0溢出時(shí)，EPCnH，CCAPnH的內(nèi)容裝載到EPCnL，CCAPnL中。這樣就實(shí)現(xiàn)了無(wú)干擾的更新PWM。要使能PWM模式，模塊CCAPMn寄存器的PWMn和ECOMn位必須置位。本文中，SPWM波形是綜合使用了模塊O的脈寬調(diào)節(jié)(PWM)模式和模塊1的16位軟件定時(shí)器模式，通過(guò)軟件中斷的形式實(shí)現(xiàn)的。3-2 SPWM波生成方法利用STC系列單片機(jī)產(chǎn)生SPWM波的基本原理是：將載波周期數(shù)值賦給PCA模塊l的16位捕獲比較模塊寄存器CCAPlH(高8位)和CCAPlL(低8位)，PCA定時(shí)器的值CH(高八位)、CL(低八位)與模塊捕獲寄存器的值相比較，當(dāng)兩者相等

17、時(shí)，產(chǎn)生PCA中斷。在中斷中，調(diào)用模塊0的PWM脈寬調(diào)節(jié)模式，將下一個(gè)SPWM波的脈寬通過(guò)CCAP0H裝載到CCAPOL中，這樣就可以實(shí)現(xiàn)無(wú)干擾的更新PWM。三、單片機(jī)AT89C52簡(jiǎn)介圖3-1 AT89C52的管腳圖AT89C52是51系列單片機(jī)的一個(gè)型號(hào)，它是ATMEL公司生產(chǎn)的。AT89C52是一個(gè)低電壓，高性能CMOS 8位單片機(jī)，片內(nèi)含8k bytes的可反復(fù)擦寫的Flash只讀程序存儲(chǔ)器和256 bytes的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（RAM），器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存儲(chǔ)技術(shù)生產(chǎn)，兼容標(biāo)準(zhǔn)MCS-51指令系統(tǒng)，片內(nèi)置通用8位中央處理器和Flash存儲(chǔ)單元，功能強(qiáng)大的AT8

18、9C52單片機(jī)可為您提供許多較復(fù)雜系統(tǒng)控制應(yīng)用場(chǎng)合。AT89C52有40個(gè)引腳，32個(gè)外部雙向輸入/輸出（I/O）端口，同時(shí)內(nèi)含2個(gè)外中斷口，3個(gè)16位可編程定時(shí)計(jì)數(shù)器,2個(gè)全雙工串行通信口，2個(gè)讀寫口線，AT89C52可以按照常規(guī)方法進(jìn)行編程,但不可以在線編程(S系列的才支持在線編程)。其將通用的微處理器和Flash存儲(chǔ)器結(jié)合在一起，特別是可反復(fù)擦寫的Flash存儲(chǔ)器可有效地降低開發(fā)成本。兼容MCS51指令系統(tǒng) · 8k可反復(fù)擦寫(>1000次）Flash ROM · 32個(gè)雙向I/O口 · 256x8bit內(nèi)部RAM · 3個(gè)16位可編程定時(shí)/

19、計(jì)數(shù)器中斷 · 時(shí)鐘頻率0-24MHz · 2個(gè)串行中斷 · 可編程UART串行通道 · 2個(gè)外部中斷源 · 共6個(gè)中斷源 · 2個(gè)讀寫中斷口線 3級(jí)加密位 · 低功耗空閑和掉電模式 · 軟件設(shè)置睡眠和喚醒功能 四、設(shè)計(jì)思路與總體框圖主程序流程如圖4所示，在系統(tǒng)初始化過(guò)后首先通過(guò)鍵盤設(shè)置輸出頻率，然后進(jìn)入SPWM脈寬計(jì)算程序，根據(jù)所設(shè)置頻率選擇調(diào)制比N，計(jì)算脈寬并確定max。在SPWM輸出程序中，對(duì)PCA特殊功能寄存器進(jìn)行設(shè)置并啟動(dòng)計(jì)數(shù)器運(yùn)行，開始輸出SPWM波形。在中斷服務(wù)程序中，首先根據(jù)CCFn的值來(lái)判斷發(fā)生匹

20、配的捕捉/比較模塊，然后根據(jù)該模塊CEX引腳上的電平狀態(tài)判斷是將SPWM波形的高電平脈寬值還是低電平脈寬值累加到捕捉/比較模塊寄存器上；同時(shí)，根據(jù)脈寬數(shù)據(jù)指針與max是否相等來(lái)確定一個(gè)SPWM周期的結(jié)束和下一個(gè)周期的開始，以便正確載入對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)。當(dāng)載波比N發(fā)生變化時(shí)，max的值會(huì)發(fā)生變化。應(yīng)該注意的一點(diǎn)是，CCFn位和CF位（計(jì)數(shù)器/定時(shí)器溢出標(biāo)志）由硬件置位，但不能由硬件自動(dòng)清0，必須在中斷程序中用軟件清0。圖4 SPWM的波形發(fā)生器的設(shè)計(jì)框圖五、系統(tǒng)設(shè)計(jì)分析 由于硬件原因，任何微控制器都不能輸出寬度無(wú)限小的脈沖，這就使得理想SPWM脈沖序列中小于一定寬度的窄脈沖不能正常輸出，即最小脈沖問(wèn)題。

21、對(duì)于AT89C52單片機(jī)，它的PCA所能輸出的最小脈沖取決于其中斷服務(wù)程序執(zhí)行的時(shí)間，所以其最小脈沖問(wèn)題不容忽視。解決該問(wèn)題的具體方法有：采用匯編語(yǔ)言編寫中斷服務(wù)子程序并且應(yīng)用最精簡(jiǎn)省時(shí)的指令，減 小最小脈沖的寬度；在計(jì)算SPWM波脈沖寬度時(shí)，對(duì)寬度小于PCA所能輸出最小寬度的脈沖進(jìn)行修正，使它們的寬度為最小脈沖的寬度；限制調(diào)制比M，使SPWM脈沖序列中不會(huì)含有過(guò)多的小脈沖。六、程序調(diào)試與仿真根據(jù)程序設(shè)計(jì)的原理圖進(jìn)行仿真和調(diào)試，其SPWM的仿真圖如圖6-1所示，按鍵K1可以改變正弦的頻率，按1下表示輸出正弦頻率為20Hz；按2下表示輸出正弦頻率為40Hz；按3下表示輸出正弦頻率為50Hz；按3

22、下表示輸出正弦頻率為80Hz；按5下表示輸出正弦頻率為100Hz。（不在原基礎(chǔ)上增加）圖6-1 SPWM的仿真圖仿真波形如圖6-2所示，藍(lán)色的波代表濾波之前的SPWM的波形圖，黃色的波代表經(jīng)濾波后得到的正弦波。圖6-2 SPWM的仿真圖（藍(lán)色代表濾波前，黃色代表濾波后）七、實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析與總結(jié)1、誤差分析：頻率偏差原因：在定時(shí)器中斷服務(wù)程序中查表賦定時(shí)的初值，占用時(shí)間較多，導(dǎo)致定時(shí)不準(zhǔn)確；另外，測(cè)試儀器本身存在測(cè)量誤差。波形失真原因：濾波器可能設(shè)計(jì)不是很好，導(dǎo)致出來(lái)的波形不是那么的平滑，單片機(jī)系統(tǒng)存在最小脈沖的限制，還有各種因數(shù)都會(huì)導(dǎo)致波形失真。2、總結(jié)利用AT89C52單片機(jī)產(chǎn)SPWM波形是一

23、種簡(jiǎn)單易行的方法，具有運(yùn)算精度高、實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)性強(qiáng)的特點(diǎn)。同時(shí)，通過(guò)改變SPWM波脈寬計(jì)算的方法，可以方便地實(shí)現(xiàn)雙極性SPWM波形。因而，這種方法適合于對(duì)輸出SPWM波形的極性、路數(shù)和頻率有不同要求的場(chǎng)合。八、心得體會(huì)本單片機(jī)課程設(shè)計(jì)是要設(shè)計(jì)基于單片機(jī)的SPWM波形產(chǎn)生器設(shè)計(jì),剛開始接觸這門課題，毫無(wú)頭緒，甚至不知道如何下手，這學(xué)期才剛開單片機(jī)這門課程，對(duì)匯編語(yǔ)言不是很熟悉，C語(yǔ)言大一的時(shí)候?qū)W過(guò)，但也學(xué)得不是很深，只是能簡(jiǎn)單的運(yùn)用，更別提自己編程了，大三了，也接觸到了匯編語(yǔ)言，單片機(jī)編程可以用C語(yǔ)言或者匯編語(yǔ)言，面對(duì)SPWM，我都不知道這是什么意思，經(jīng)網(wǎng)上查詢，才知道這是正弦脈沖調(diào)制的意思，在進(jìn)行

24、脈寬調(diào)制時(shí)，使脈沖系列的占空比按正弦規(guī)律來(lái)安排。當(dāng)正弦值為最大值時(shí)，脈沖的寬度也最大，而脈沖間的間隔則最小，反之，當(dāng)正弦值較小時(shí)，脈沖的寬度也小，而脈沖間的間隔則較大，這樣的電壓脈沖系列可以使負(fù)載電流中的高次諧波成分大為減小，稱為正弦波脈寬調(diào)制。通過(guò)在網(wǎng)上查找一些資料，基本明白要干一些什么事了，要實(shí)現(xiàn)SPWM有三種方法，一是：模擬調(diào)制器法。該方法由正弦調(diào)制波發(fā)生電路、三角載波發(fā)生電路和模擬電壓比較器三部分組成。而這種控制電路要實(shí)現(xiàn)調(diào)頻、調(diào)壓都離不開CPU、EPROM、AD、DA轉(zhuǎn)換器等。所以該電路復(fù)雜、器件分散性大、可靠性差。二是：專用芯片法。該方法的優(yōu)點(diǎn)是電路集成度高、可靠性高，缺點(diǎn)是無(wú)法全

25、面實(shí)現(xiàn)對(duì)調(diào)速系統(tǒng)的反饋控制、監(jiān)視管理和保護(hù)工作，故一般也要配合單片機(jī)實(shí)現(xiàn)。三是：軟件生成法。該方法要考慮指令功能、存儲(chǔ)容量和運(yùn)算速度是否影響實(shí)時(shí)性，采用89C51單片機(jī)查表法生成SPWM控制脈沖列的方法。剛開始在考慮用第一種方案，用一個(gè)正弦波和一個(gè)三角波進(jìn)行比較，得到不同脈寬的方波信號(hào)，因?yàn)闂l件有限，缺乏A/D轉(zhuǎn)換器，這個(gè)方案被擱淺，然后在老師的點(diǎn)撥下，綜合考慮，采用第三種方案。如果要實(shí)現(xiàn)方案，必須要編程，但自己C語(yǔ)言基底很薄弱，必須要開始拾起C語(yǔ)言，C語(yǔ)言入門容易，可是要掌握它還要經(jīng)過(guò)實(shí)踐，多編程，如果只是利用這兩個(gè)星期就想把C語(yǔ)言學(xué)好，是不可能， 再怎么難，也得從基礎(chǔ)做起，從網(wǎng)上下載了一些程序，慢慢琢磨，開始對(duì)這個(gè)課題的整個(gè)編程有了初步的認(rèn)識(shí)，在原來(lái)的基礎(chǔ)上，通過(guò)自己的理解和修改，在單片機(jī)板子上調(diào)試，直到與預(yù)想的結(jié)果一致。通過(guò)運(yùn)用我所學(xué)習(xí)的單片機(jī)原理及應(yīng)用、數(shù)字電子技術(shù)等關(guān)于電子技術(shù)的課程中的理論知識(shí)來(lái)完成