2011年4月12日 星期二

DIY - PIC:PIC18F4550 PWM 正弦波原理 (五十七)

DIY - PICPIC18F4550 PWM 正弦波原理 (五十七)

脈衝寬度調變(PWM)是將類比訊號轉換為脈波的一種技術,一般轉換後脈波的週期固定,但脈波的占空比會依類比訊號的大小而改變。而輸出脈衝寬度調變數位波形,亦可以還原至類比訊號。 PWM訊號電壓輸出到低通濾波器 (Low Pass Filter LPF),只要很少的外部元件便可轉換為類比。由於可以利用程式調節改變 PWM 佔空比, 改變 PWM 佔空比,並通過一個低通濾波器,可以產生一個正弦波 (Sine Wave) ,這個代價是非常便宜。

▲ 正弦波 (Sine Wave)
PWM 產生正弦波,利用 PWM 脈寬隨正弦波的變化產生正弦波形。需要注意的有兩個數值,第一個是正弦波的頻率;另外一個就是PWM脈寬的頻率。這兩個數值將決定產生的正弦波形。

PWM信號經過低通濾波器變成模擬信號
範例
PWM 頻率為 10kHz,正弦波分成 256 (256/4=64),每點出現1PWM週期,故PWM 的週期為:10kHz/256=39Hz,產生正弦波頻率為39Hz

  
假設 256 (256/2=128) PR2 計算器上限,正弦波分成計算公式 (36 ) 
f(x) = 127 + 128*sin(x*2π/36)  x[0…256] 
0 =  127 + 128*sin(2πx/36) =  127 + 128*sin(2*180*0/36) = 127 
9 =  127 + 128*sin(2πx/36) =  127 + 128*sin(2*180*3/36) = 255 
18 =  127 + 128* sin(2πx/36) =  127 + 128*sin(2*180*18/36) = 127 
36 =  127 + 128* sin(2πx/36) =  127 + 128*sin(2*180*36/36) = 127

PWM 不同佔空比信號組合,便可產生正弦波信號
2011 04 12 天氣報告
氣溫:21.2 @ 23:00 
相對濕度:百分之76% 
天氣:大致多雲 
日本原子能安全保安院今早將福島核電站事故,提升至最高級別的第七級。

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