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电子发烧友 电子技术论坛 17 PWM的调速原理与应用—小车调速 本讲主要内容： 17-1. PWM调速基本原理 17-2. P89V51RD2的PWM功能模块结构与应用 17-3. 智能小车电机调速案例分析 17-4. 课后思考和实验准备 17-1. PWM调速基本原理 PWM 17-1. PWM调速基本原理 PWM脉冲驱动电路 直流电机的速度控制中，需要对控制信号进行功率驱动或电气隔离，以下为典型应用电路（负载为直流电机M1）。 17-2. P89V51RD2的PWM功能模块结构与应用 P89V51RD2的PCA模块结构（共有5个模组CEX0-CEX4） 17-2. P89V51RD2的PWM功能模块结构与应用 P89V51RD2的PCA模块功能 17-2. P89V51RD2的PWM功能模块结构与应用 PCA模块应用于PWM时的内部结构 17-2. P89V51RD2的PWM功能模块结构与应用 P89V51RD2的几个重要寄存器 CMOD－PCA计数器方式寄存器 CCON－PCON计数器控制寄存器 CCAPMn－PCA模块比较/捕获寄存器（n=1、2、3、4、5） 17-2. P89V51RD2的PWM功能模块结构与应用 CMOD－PCA计数器方式寄存器 CIDL：计数器空闲控制：CIDL=0时，空闲模式下PCA计数器继续工作。CIDL＝1时，空闲模式下PCA计数器禁能。 WDTE：看门狗定时器使能：WDTE=0时，禁止模块4的看门狗定时器功能。WDTE=1时使能看门狗定时器。 CPS1、CPS0 ：PCA计数脉冲选择。 00：fosc/6 01：fosc/12 10：定时器0溢出 11：ECI/P1.2脚的外部时钟 ECF：PCA使能计数溢出中断：ECF=1时，使能寄存器CCON CF位的中断。ECF=0时，禁止该功N能。 17-2. P89V51RD2的PWM功能模块结构与应用 CCON－PCON计数器控制寄存器 CF：PCA计数器溢出标志。计数值翻转时该位由硬件置位。如果CMOD寄存器的ECF位置位，CF标志可用来产生中断。CF位可通过硬件或软件置位，但只可通过软件清零。 CR：PCA计数器运行控制位。该位通过软件置位，用来起动PCA计数器计数。该位通过软件清零，用来关闭PCA计数器。 CCF0~CCF4：PCA模块0~4中断标志。当出现匹配或捕获时该位由硬件置位。该位必须通过软件清零。 17-2. P89V51RD2的PWM功能模块结构与应用 CCAPMn－PCA模块比较/捕获寄存器（n=1、2、3、4、5） ECOMn 使能比较器。ECOMn＝1时使能比较器功能。 CAPPn 正捕获。CAPPn＝1时使能上升沿捕获。 CAPNn 负捕获。CAPNn＝1时使能下降沿捕获。 MATn 匹配。当MATn＝1时，PCA计数值与模块的比较/捕获寄存器的值的匹配将置位CCON寄存器的中断标志位CCFn。 TOGn 翻转。当TOGn＝1时，PCA计数值与模块的比较/捕获寄存器的值的匹配将使CEXn脚翻转。 PWMn 脉宽调节模式。当PWMn＝1时，使能CEXn脚用作脉宽调节输出。 ECCFn 使能CCF中断。使能寄存器CCON的比较/捕获标志CCFn，产生中断。 17-2. P89V51RD2的PWM功能模块结构与应用 P89V51RD2的PWM功能应用流程 17-2. P89V51RD2的PWM功能模块结构与应用 P89V51RD2的PWM功能应用 利用P89V51RD2的PWM功能，在P1.7口输出占空比为50%的PWM脉冲信号。程序清单为： MOV CMOD，#04H; ；PCA初始化，选择T0作为PCA阵列的计数脉冲来源 MOV TMOD，#02H ；T0初始化 MOV TL0，#20H ；设定PWM的周期 MOV TH0，#20H SETB TR0 MOV CCAPM4，#42H ；启用PCA阵列的CEX4的PWM功能 MOV CCAP4H，#127 ；设定PWM的占空比 MOV CCON，#40H ；启动PCA计数器工作 17-3. 智能小车电机调速案例分析 在智能小车的硬件电路基础上，利用P89V51RD2的PWM功能实现小车的转弯功能（左转和右转）,下图为小车电机驱动电路原理。 17-3. 智能小车电机调速案例分析 硬件电路分析 当左侧电机需要前进时，L-端保持为“1”，电机的转动速度由L+端的占空比决定; 当左侧电机需要后退时，L+端保持为“1