野火无刷电机驱动板pcb,原理图,电源电压检测,电机电流检测,pwm控制信号
2024-12-20 17:37:43 15.63MB
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在本文中,我们将探讨如何利用AT32微控制器的高级特性,包括高速ADC采样、PWM变频以及DMA(直接存储器访问)技术,来实现高效的数据处理和控制任务。AT32F437是一款高性能的微控制器,其内部集成了多个ADC单元和PWM定时器,以及强大的DMA控制器,这使得它非常适合于需要高速采样和实时控制的应用场景。 我们关注的是如何将AT32的ADC采样率提升至14.4MHz。常规的ADC采样率为4MHz,但通过巧妙地利用芯片资源,我们可以将其提高三倍。方法是利用三个独立的ADC通道,每个通道错开采集同一输入信号,然后将数据拼接,从而达到12MHz的采样率。在该过程中,ADC的时钟被设置为最大值的72MHz,每个12位转换需要15个ADC时钟周期。通过计算,我们可以得知采样频率为72MHz除以15乘以3,即14.4MHz。在实际测试中,通过配置Timer1触发ADC采样,使用DMA模式2进行数据传输,结果显示采样率接近14MHz,与理论计算相符。 接下来,我们讨论如何实现PWM频率从900kHz到1.1MHz的变频。这一任务需要用到DMA的多路复用功能,以及高级或通用定时器的DMA突发模式。具体操作中,选择Timer1的通道1映射到GPIOA的第8管脚,以驱动PWM输出。配置时,确保Timer的DMA设置正确,同时对GPIO进行适当配置,以便信号能够正确输出。在实际的实验中,虽然示波器捕获的波形并不完全按照900kHz到1.1MHz的频率变化,但证明了通过DMA和Timer的配合可以实现PWM频率的动态调整。 总结,通过AT32F437的ADC、PWM和DMA功能,我们可以实现高速的模拟信号采样和动态的数字信号输出。这样的技术组合对于实时信号处理和控制应用,例如音频处理、电机控制或者电力电子设备监控等,具有重要的价值。理解并熟练掌握这些技术,对于开发高效能的嵌入式系统至关重要。
2024-11-26 17:44:11 1.55MB AT32
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### Linux PWM驱动编写详解 PWM(Pulse Width Modulation,脉冲宽度调制)是一种用于数字信号输出模拟信号的技术,在嵌入式系统中非常常见,主要用于控制电机速度、LED亮度等场景。本文将深入探讨Linux PWM驱动的编写过程,帮助读者理解如何在Linux内核中实现PWM功能。 #### 一、PWM基础概念 PWM通过改变高电平持续的时间来模拟不同的电压等级,从而达到控制外部设备的目的。例如,当PWM信号为100%占空比时,输出为全电压;而当PWM信号为0%占空比时,则无电压输出。通过这种方式,可以实现对电机速度或LED亮度的平滑调节。 #### 二、Linux PWM驱动框架 Linux内核提供了一套完善的PWM框架,方便开发者编写各种不同硬件平台上的PWM驱动程序。该框架主要包括以下几个关键组件: 1. **`drivers/pwm` 目录**:存放所有与PWM相关的驱动代码。 2. **`drivers/pwm/Kconfig` 文件**:定义了编译选项,允许用户在编译内核时选择支持哪些具体的PWM驱动。 - **`CONFIG_PWM_SAMSUNG`**:表示是否启用三星(Samsung)系列处理器的PWM支持。 3. **Makefile配置**:确定哪些模块将被编译并包含到内核中。 - `obj-$(CONFIG_PWM)+=core.o`:表示如果启用了PWM支持,则会编译`core.o`。 - `obj-$(CONFIG_PWM_SAMSUNG)+=pwm-samsung.o`:表示如果启用了三星PWM支持,则会编译`pwm-samsung.o`。 4. **`pwm-samsung.c` 文件**:包含针对三星系列处理器的PWM驱动代码。 - **平台驱动结构体**: ```c static struct platform_driver pwm_samsung_driver = { .driver = { .name = "samsung-pwm", .pm = &pwm_samsung_pm_ops, .of_match_table = of_match_ptr(samsung_pwm_matches), }, .probe = pwm_samsung_probe, .remove = pwm_samsung_remove, }; module_platform_driver(pwm_samsung_driver); ``` - **函数注册**:通过`pwmchip_add()`函数向内核注册PWM芯片。 - **操作接口**:定义了一系列PWM操作接口,如请求、释放、使能、禁用等。 ```c static const struct pwm_ops pwm_samsung_ops = { .request = pwm_samsung_request, .free = pwm_samsung_free, .enable = pwm_samsung_enable, .disable = pwm_samsung_disable, .config = pwm_samsung_config, .set_polarity = pwm_samsung_set_polarity, .owner = THIS_MODULE, }; ``` 5. **设备树匹配表**:使用设备树来匹配特定的硬件平台。 ```c static const struct of_device_id samsung_pwm_matches[] = { {.compatible = "samsung,s3c2410-pwm", .data = &s3c24xx_variant}, {.compatible = "samsung,s3c6400-pwm", .data = &s3c64xx_variant}, {.compatible = "samsung,s5p6440-pwm", .data = &s5p64x0_variant}, {.compatible = "samsung,s5pc100-pwm", .data = &s5pc100_variant}, {.compatible = "samsung,exynos4210-pwm", .data = &s5p64x0_variant}, {}, }; ``` - 上述匹配表中包含了多个三星处理器型号,例如`s3c2410`、`s3c6400`、`s5p6440`等。 6. **设备树解析函数**:通过解析设备树节点来初始化PWM驱动。 ```c static int pwm_samsung_parse_dt(struct samsung_pwm_chip *chip) { struct device_node *np = chip->chip.dev->of_node; const struct of_device_id *match; struct property *prop; const __be32 *cur; u32 val; match = of_match_node(samsung_pwm_matches, np); if (!match) return -ENODEV; memcpy(&chip->variant, match->data, sizeof(struct samsung_pwm_variant)); ... } ``` #### 三、PWM驱动实现流程 1. **加载驱动**:通过Makefile配置选项,确保相应的PWM驱动被编译进内核。 2. **初始化PWM芯片**:在平台驱动的`probe`函数中,通过`pwmchip_add()`函数向内核注册PWM芯片。 3. **注册操作接口**:定义一系列PWM操作接口,如请求、释放、使能、禁用等,并通过`pwm_samsung_ops`结构体注册。 4. **设备树匹配**:使用设备树匹配表来识别特定的硬件平台,并调用对应的初始化代码。 5. **设备树解析**:通过解析设备树节点来获取必要的配置信息,进一步初始化PWM驱动。 通过以上步骤,开发者可以有效地在Linux内核中实现针对特定硬件平台的PWM驱动程序。这些技术细节不仅适用于三星系列处理器,也适用于其他支持Linux PWM框架的硬件平台。
2024-10-18 09:16:40 45KB linux pwm驱动 linux驱动编写 linux
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示波器显示正反转的占空比波形。 1、示波器的蓝色线:代表电机反转 2、示波器的黄色线:代表电机正转 3、外接电源可调 4、液晶显示不会乱码 5、程序有一定的注释 有完整的程序+仿真原件+仿真调试的过程说明!在附件!!! Proteus仿真测试: 一、电机启动测试 仿真部分采用的是Proteus软件,如图1所示,程序在加载完之后系统处于静止的状态,液晶屏幕也不会有显示。在这时我们只需要按下仿真左下角的开始按键,但这时系统还不能完全工作,还需要手动按下开始按键,如图2所示,系统默认的脉冲是50%然后转速是968rpm/min。 二、 电机调速测试 电机的转速加快是通过脉冲波形的变化实现的,如图3所示,现在的脉冲是50%速度是927rpm/min,和上图的速度不一致是因为电机在运行过程中,即使电压一致也不能完全保障电机的速度不会发生变化,我们想要电机速度增加那么就要按下加速的按键,为了使电机的变化速度较为明显,我们以30%为一个加速标准值,如图4所示,当前屏幕显示的脉冲是80%,速度变成了1512rpm/min,速度是已经提升上去了。最大速度是占空比为100%,这时如图5所示,1877rp
2024-09-20 10:02:13 1.69MB 51单片机
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**STM32 PWM多路定时器输出详解** 在嵌入式系统中,STM32微控制器因其丰富的功能和强大的性能而被广泛应用。其中,PWM(Pulse Width Modulation)是控制电机、LED亮度、模拟信号生成等应用的核心技术。STM32提供了多种定时器类型,以满足不同PWM通道需求。 **1. STM32 PWM定时器概述** STM32的定时器家族包括基本定时器(TIM2-TIM5)、高级定时器(TIM1和TIM8)和通用定时器(TIM6、TIM7、TIM9-TIM14)。在这些定时器中,除了基础定时器TIM6和TIM7,其余都支持PWM输出功能。 **2. 高级定时器TIM1和TIM8** 高级定时器可提供最多7路PWM输出,具体分配如下: - TIM1:CH1、CH2、CH3、CH4(每个通道都有独立的捕获/比较寄存器),以及CH1N、CH2N、CH3N(互补输出)。 - TIM8:与TIM1类似,但没有CH1N。 高级定时器适合需要多通道和高精度的应用,如电机控制。 **3. 通用定时器** 通用定时器(TIM2、TIM3、TIM4、TIM5)可同时产生4路PWM输出,分别对应于CH1、CH2、CH3和CH4。与高级定时器相比,通用定时器在通道数量上稍有减少,但依然能满足大多数应用需求。 **4. PWM模式配置** 配置STM32 PWM输出涉及以下步骤: - **选择定时器**:根据需要的PWM通道数和精度选择合适类型的定时器。 - **时基配置**:设置定时器的预分频器、自动重装载寄存器值,确定PWM周期。 - **通道配置**:选择工作模式(边沿对齐或中心对齐),设置捕获/比较寄存器值以确定PWM占空比。 - **极性配置**:设置输出极性,决定高电平或低电平时输出PWM信号。 - **使能定时器和输出**:开启定时器并启用PWM输出。 **5. PWM应用实例** 实验8 PWM多路定时器输出通常会演示如何配置STM32的定时器来驱动多个负载,如LED灯,通过改变PWM占空比实现亮度调节。通过编程实现不同通道的PWM信号同步或异步调整,可以深入理解定时器的工作原理和PWM输出的灵活性。 **6. 软件开发工具** 开发过程中,常使用的IDE如Keil uVision或STM32CubeMX,它们提供了图形化的配置界面,简化了定时器和PWM通道的设置。编写代码时,通常会用到HAL库或LL库函数来操作定时器。 总结,STM32的PWM功能强大且灵活,无论是高级定时器还是通用定时器,都能满足不同场景的需求。理解其配置和工作原理对于开发基于STM32的PWM应用至关重要。通过实践,如实验8 PWM多路定时器输出,开发者可以更好地掌握STM32的PWM功能,提升项目开发能力。
2024-09-18 23:26:09 819KB
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标题中的“指定个数占空比及频率可调的PWM代码 verilog实现”是指通过Verilog硬件描述语言设计的一种能够自定义脉冲宽度调制(PWM)信号个数、占空比和频率的模块。在电子工程和数字系统设计中,PWM是一种广泛使用的技术,特别是在电机控制、电源管理、音频信号处理等领域。它通过改变脉冲的宽度来模拟不同的电压或电流等级,从而达到调节输出的效果。 在Verilog中,PWM模块通常包括以下几个部分: 1. **计数器**:用于计算PWM周期的个数,可以根据设定的计数值产生指定个数的PWM脉冲。 2. **比较器**:根据预设的占空比值与当前计数器值进行比较,决定输出脉冲的高电平或低电平状态。 3. **时钟分频器**:根据需要调整的频率,对输入时钟进行分频,生成适合PWM的时钟信号。 4. **控制逻辑**:接收并处理外部输入的参数,如占空比和脉冲个数,以调整PWM的特性。 描述中提到,这个代码适用于使用脉冲驱动的仪器,例如步进电机。步进电机是一种将电脉冲转化为角位移的电机,通过控制输入脉冲的数量、频率和相序,可以精确地控制电机的转动角度和速度。因此,这种PWM模块可以用来精确地控制步进电机的速度和转矩。 标签中的“fpga ZYNQ verilog”表明,这个设计是面向FPGA(现场可编程门阵列)的,特别是ZYNQ系列的FPGA。ZYNQ是Xilinx公司的一款基于ARM Cortex-A9双核处理器的SoC(系统级芯片),集成了CPU和FPGA逻辑资源,非常适合处理复杂的混合信号系统,包括硬件加速和实时控制任务。 文件名中提到的"ax_pwm(1).v"、"ax_pwm.v"和"ax_pwm_testbench.v"可能分别代表了PWM核心模块、可能的优化版本以及测试激励模块。`ax_pwm.v`是主PWM模块,`ax_pwm(1).v`可能是优化后的版本或者不同配置的实现。而`ax_pwm_testbench.v`是测试平台,用于验证PWM模块的功能和性能,它会模拟各种输入条件,检查输出是否符合预期。 这个项目提供了一种灵活的Verilog实现,可以生成具有可编程占空比和个数的PWM信号,适用于步进电机等脉冲驱动设备,并且可以在ZYNQ FPGA平台上进行部署和验证。设计者可以通过修改Verilog代码中的参数,定制适合特定应用需求的PWM信号。
2024-09-11 10:59:26 2KB fpga ZYNQ verilog
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在本文中,我们将深入探讨如何在STM32F030/031微控制器上实现BUZZER驱动,特别是采用PWM(脉宽调制)模式。STM32系列是意法半导体(STMicroelectronics)推出的一系列高性能、低功耗的32位微控制器,广泛应用于各种嵌入式系统设计。 我们要理解BUZZER的基本工作原理。BUZZER是一种电子元件,当通电时会产生声音,通常用于报警或提示功能。在PWM模式下,我们可以通过改变脉冲宽度来调整BUZZER的音调和音量,这使得我们可以实现更灵活的声音控制。 STM32F030/031是STM32F0系列的一部分,该系列基于ARM Cortex-M0内核,具有高效的性能和紧凑的封装。这些微控制器内置了丰富的外设,包括PWM定时器,这是驱动BUZZER的关键组件。在我们的案例中,我们将使用一个定时器通道配置为PWM模式,输出信号连接到BUZZER。 要开始配置,首先需要在STM32的HAL库或LL库中选择合适的定时器,例如TIM2、TIM3等。然后,我们需要进行以下步骤: 1. 初始化定时器:设置定时器的工作模式为PWM,预分频器以确定时基,以及计数器周期以决定PWM频率。 2. 配置PWM通道:选择一个可用的通道(如CH1或CH2),并设置相应的比较值。这个比较值决定了脉冲的宽度,从而影响BUZZER的音调。 3. 开启定时器:启动定时器,使得PWM信号开始输出。 4. 调整PWM占空比:通过修改比较值来改变PWM占空比,从而控制BUZZER的音量。较高的占空比意味着BUZZER声音较响,较低的占空比则声音较轻。 5. 控制BUZZER的开关:通过使能或禁用定时器的输出使能来开关BUZZER。 在"5.Buzzer_PWM"文件中,可能包含了示例代码或指南,帮助开发者了解如何具体实现这一过程。"说明.txt"文件可能会提供更详细的步骤解释和注意事项。 注意,在实际应用中,BUZZER可能需要一个驱动电路,例如一个简单的晶体管放大电路,以便从微控制器的IO口提供足够的电流驱动BUZZER。此外,为了防止噪声和保护设备,可能还需要加入滤波和保护电路。 驱动STM32F030/031上的BUZZER需要理解PWM的工作原理,正确配置微控制器的定时器,并考虑外围电路的需求。通过这种方式,我们可以创建一个可控制的音频输出,满足不同应用场景的需求。对于想要深入学习STM32开发或者嵌入式系统设计的工程师来说,这是一个很好的实践项目。
2024-08-28 21:55:38 575KB STM32F03 STM32F0 STM32F
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STM32F407是意法半导体(STMicroelectronics)推出的一款基于ARM Cortex-M4内核的微控制器,广泛应用于工业控制、自动化设备、物联网等领域。在本压缩包"四路互补的pwmTIM1.zip"中,重点讨论的是如何使用STM32F407实现四路互补的PWM(脉宽调制)输出,同时涉及到死区时间的设置,以确保高效、稳定的电机控制。 PWM是一种模拟信号生成技术,通过快速开关晶体管来调节负载上的平均电压,从而改变输出信号的功率。在电机驱动应用中,四路互补的PWM意味着有四个独立的PWM通道,每对互补通道用于驱动电机的两个半桥,确保电机绕组电流的连续流动,减少电流突变带来的电磁干扰。 STM32F407的高级定时器TIM1支持这种四路互补PWM功能。TIM1是一个16位定时器,具有丰富的功能,包括PWM输出、死区时间设置等。在配置TIM1为PWM模式时,通常需要以下步骤: 1. 初始化时钟:设置APB2时钟分频因子,确保TIM1时钟满足应用需求。 2. 配置定时器模式:将TIM1设置为PWM模式,选择合适的计数模式(向上、向下或中心对齐)。 3. 分配PWM通道:TIM1有四个CCx通道,可以分别配置为PWM输出。 4. 设置预分频器和自动重载值:决定PWM的周期。 5. 配置比较寄存器:设置PWM的占空比,即高电平持续时间。 6. 启动PWM输出:使能TIM1及其对应通道。 对于死区时间,它是PWM周期内的一个固定时间间隔,确保一个半桥的开关关闭后,另一个半桥的开关才打开,防止两个半桥同时导通导致短路。STM32F407可以通过设置TIM1的死区时间寄存器(DTG)来调整这个间隔。死区时间可以防止电机过热,提高系统稳定性。 在实际应用中,需要根据电机特性和系统需求来调整PWM频率和死区时间。20kHz的PWM频率在许多电机驱动应用中是常见的,它可以提供足够的控制精度,同时减少噪声。不过,频率过高可能会对滤波和电源稳定性带来挑战,而频率过低则可能导致电机运行不平滑。 总结来说,"四路互补的pwmTIM1.zip"资源提供了关于如何在STM32F407上配置四路互补PWM输出及调整死区时间的信息。这涉及到理解定时器的工作原理,以及如何利用STM32的高级定时器特性来满足特定的电机控制需求。对于开发电机驱动项目的人来说,这些知识至关重要。
2024-08-14 12:27:52 4.02MB STM32 F407 PWM互补
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STM32F407ZGT6 两组互补PWM 代死区时间可调
2024-07-31 12:04:36 11.24MB stm32 arm 嵌入式硬件
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【NiosII学习】第七篇、自定义PWM的IP核.zip这个压缩包文件主要涵盖了FPGA(Field-Programmable Gate Array)中的嵌入式处理器NiosII与自定义脉宽调制(PWM)IP核的设计与应用。下面将详细阐述相关知识点。 一、NiosII处理器 NiosII是Altera公司开发的一种软核处理器,它可以在FPGA内部进行配置,具有可定制性和灵活性。NiosII家族包含三种不同类型的内核:快速型(NiosII/f)、经济型(NiosII/e)和完整型(NiosII/r),分别适用于不同的性能、功耗和资源需求。通过使用NiosII,用户可以构建完整的嵌入式系统,包括CPU、存储器接口、外设控制器等,满足特定应用的需求。 二、FPGA基础 FPGA是一种可编程逻辑器件,其内部由大量的可编程逻辑单元(CLB)、I/O单元和互连资源组成。用户可以根据设计需求,通过配置逻辑单元实现所需的电路功能。与ASIC相比,FPGA具有更快的上市时间和更低的初始成本,但功耗和性能可能稍逊一筹。 三、自定义PWM IP核 脉宽调制(PWM)是一种模拟信号控制技术,通过改变数字信号的占空比来模拟连续变化的电压或电流。在FPGA中,我们可以自定义设计一个PWM IP核,实现对输出脉冲宽度的精确控制。这通常涉及到定时器、计数器和比较器等模块。自定义IP核的好处在于可以针对特定应用优化性能,例如高精度、低延迟或低功耗。 四、设计流程 设计一个自定义PWM IP核通常包括以下步骤: 1. 需求分析:确定PWM的分辨率、频率范围、占空比调整范围等。 2. 模块划分:将设计划分为基本组件,如时钟发生器、计数器、比较器和控制逻辑。 3. 设计实现:使用硬件描述语言(如Verilog或VHDL)编写模块代码。 4. 逻辑综合:将代码转换为门级网表,优化逻辑资源。 5. 布局布线:分配FPGA内部资源并连接各模块。 6. 功能验证:通过仿真软件验证设计是否符合预期功能。 7. 硬件调试:在实际FPGA板上进行测试,确保系统工作正常。 五、Project7_Design_PWM_IP_dpt项目 这个文件可能是博主提供的一个示例项目,其中包含了设计自定义PWM IP核的工程文件。可能包括了Verilog代码、 Quartus II工程文件、测试平台、配置文件等。通过研究这个项目,学习者可以了解如何在NiosII系统中集成和控制自定义的PWM IP核,以及如何进行系统级的验证和调试。 总结来说,本压缩包中的内容涉及了嵌入式系统设计、FPGA开发、NiosII处理器应用以及自定义PWM IP核的设计和实现。对于想要深入理解和实践FPGA中嵌入式处理系统的开发者来说,这是一个非常有价值的资源。
2024-07-08 15:45:28 107.46MB FPGA NiosII
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