Шим генератор: Простой генератор ШИМ-сигнала | CUSTOMELECTRONICS.RU

Простой генератор ШИМ-сигнала | CUSTOMELECTRONICS.RU

Широтно-импульсно модулированный сигнал очень часто применяется в электронике для передачи информации, регулировки мощности или формирования постоянного напряжения произвольного уровня. В этой статье описано устройство на операционном усилителе, размером 20х20мм из 15 элементов, которое генерирует ШИМ-сигнал.

Формирование ШИМ-сигнала

ШИМ-сигнал (PWM) представляет собой последовательность импульсов, частота которых неизменна, а модулируется длительность импульсов. Большинство микроконтроллеров легко справляются  с этой задачей, но что делать если нет желания программировать и использовать такое мощное средство для такой простой задачи? В этом случае можно использовать дискретные элементы.

Для начала необходимо сформировать последовательность пилообразных импульсов и подать ее на вход компаратора. На второй вход компаратора подается модулирующий сигнал, например, напряжение с переменного резистора. Если напряжение генератора выше напряжения на втором входе — на выходе напряжение близко к напряжению питания.

Формирование ШИМ-сигнала

На рисунке Uк — напряжение команды (постоянный уровень, заданный переменным резистором), Uген — напряжение генератора, UPWM — ШИМ-сигнал.

 Схема

Все эти задачи можно легко выполнить при помощи двух операционных усилителей так как показано на схеме.

Схема генератора ШИМ

В схеме применена микросхема LM358N, которая использует однополярное питание и содержит два канала в одном корпусе SO8.

Печатная плата

Все элементы, кроме резистора R3, предназначены для поверхностного монтажа и располагаются на плате с минимальным размером. R3 расположен на обратной стороне платы. Генераторные схемы очень капризны с точки зрения трассировки печатных плат. Если изменить топологию платы нельзя гарантировать ее работоспособность. Первая версия платы генерировала пилообразное напряжение с очень низкой амплитудой и ее было невозможно использовать.

Плата генератора ШИМ-сигнала

Сборка и работа схемы

Сама плата очень маленькая — 20х20 мм и легко изготавливается методом ЛУТ. Она лишь немного больше переменного резистора, изменяющего скважность сигнала.

Плата генератора ШИМ в сборе

Технические характеристики

• напряжение питания, 5-15В
• диапазон изменения скважности, от 1 до бесконечности
• рабочая частота, 500Гц
• потребляемый ток, не более, 2мА

Рабочая частота определяется конденсатором C1. Для снижения частоты можно увеличить его емкость и наоборот.

Список элементов

1. ИМС LM358N в корпусе SO8 (DA1), 1 шт.
2. Резисторы 20кОм в корпусе 0805 (R1,R2,R4-R6), 5 шт.
3. Резисторы 10кОм в корпусе 0805 (R7,R8), 2 шт.
4. Любой переменный резистор с шагом выводов 5мм и сопротивлением 50кОм
5. Конденсаторы 0,1мкФ в корпусе 0805 (C1,C2,C4), 3шт.
6. Конденсатор танталовый 47мкФ, 16В, типоразмера С, T491C476K016AT (C3), 1шт.

Видео работы

Работает плата достаточно стабильно. На видео видно, как меняется яркость светодиода. Неудобство только в том, что используется лишь половина диапазона резистора R3. То есть в первой и последней четверти положения вала напряжение остается без изменения.

Файл печатной платы в формате Sprint Layout 5.0 можно скачать по ссылке.

Мы будем очень рады, если вы поддержите наш ресурс и посетите магазин наших товаров shop.customelectronics.ru.

Генератор сигналов ШИМ/ИМПУЛЬС для ручного управления шаговым мотором

Модуль генератора прямоугольных сигналов ШИМ/ИМПУЛЬС для ручного управления шаговым мотором

Специализированная модель генератора прямоугольных импульсов на микросхеме NE555 предназначена для управления одним шаговым двигателем, подключенного к драйверу, без необходимости использования внешнего блока с ЧПУ. Модуль представляет из себя упрощённую “замену” любому типу контроллера ЧПУ, имеет привычный для большинства распространённых драйверов шаговых двигателей интерфейс PUL/DIR/ENA, и предоставляет возможность пользователю самостоятельно, в ручном режиме, осуществлять запуск и остановку шагового двигателя, изменять скорость и направление вращения вала мотора.

В особенности модуля генератора входят два режима работы: частотный и ШИМ, а также присутствует настройка генерируемой частоты импульсов в трёх различных диапазонах LOW (82 Гц – 2.3 кГц), MED (590 Гц – 15.8 кГц), HIGH (5.8 кГц – 127 кГц). Указанные производителем значения частоты приблизительны и могут незначительно отличаться. В частотном режиме, рабочий цикл изменяется поворотом потенциометра по часовой или против часовой стрелки в диапазоне 38-66%, в режиме ШИМ – от 3 до 96%. Для смены режимов работы и выбора требуемой частоты, на плате установлены выводы-перемычки. Модуль допускает подключение драйверов шагового двигателя с оптически развязанными входами управления, соединяемых по схемам с общим анодом или общим катодом. Светодиодная индикация модуля отображает основные функции и наличие напряжения, питающего цепи генератора.

Технические характеристики

• Питание: 5-12В или 15-160В, постоянное напряжение
• Интерфейс: PUL/DIR/ENA
• Регулятор скорости вращения
• Кнопки управления: пуск/стоп, направление вращения вала
• Режимы: частотный/ШИМ
• Диапазон частот: 82Гц – 127кГц
• Светодиодная индикация: питание, направление, пуск/стоп
• Размеры: 73х51х37мм
• Вес: 50гр

Примечание.  Не допускается! одновременная подача питания к двум клеммным группам входного напряжения, “5-12В” и “15-160В”

Пример подключения генератора ШИМ/ИМПУЛЬС к драйверу шагового мотора TB6560 по схеме с общим анодом (+):

ГЕНЕРАТОР ШИМ С КНОПОЧНЫМ КОНТРОЛЕМ

Простой генератор ШИМ (широтно-импульсная модуляция), построен на микроконтроллере ATtiny серии 25 / 45 / 85 и питается от стабилизированного напряжения 2,7 – 5,5 В. На его выходе получается прямоугольный сигнал с выбранной постоянной частотой 1,25/2,5/5/10/20/40/80 кГц и регулируемым заполнением в диапазоне 0-100% с шагом 1%. Написана управляющая программа на Ассемблере, и она идентична для каждого из этих микроконтроллеров.

Схема генератора ШИМ на ATtiny

Принцип работы схемы: после подачи питания на выходе генератора (разъем CON2) формируется прямоугольный сигнал с частотой 10 кГц, заполнением 50% и уровнем, зависящим от значения напряжения питания Vcc. Чтобы уменьшить / увеличить заполнение сигнала на 1%, кратко нажмите кнопку микрик S1 (-) / S2 (+) (длительность нажатия менее 250 мс). Нажатие и удерживание кнопки S1 / S2 в течение более длительного времени приведет к непрерывному уменьшению / увеличению значения заполнения со скоростью примерно 4% в секунду до тех пор, пока не будет достигнуто предельное значение, то есть 0% или 100%. Установка 0% / 100% заполнения вызовет непрерывную логику низкого / высокого уровня (GND / Vcc) на выходе генератора.

Чтобы изменить частоту сигнала ШИМ, нажмите одновременно кнопки S1 и S2 на короткое время (менее 1 секунды). Тогда частота будет меняться до следующего значения в таком порядке: 10/20/40/80/1,25/2,5/5 кГц по кругу. Одновременное нажатие и удерживание кнопок S1 и S2 будет непрерывно изменять значение частоты до тех пор, пока кнопки не будут отпущены. После каждого изменения частоты начальное значение заполнения сигнала всегда составляет 50% (независимо от предыдущей настройки).

Транзистор полевой T1 (MOSFET-P) защищает схему от обратного подключения полярности напряжения питания. Была специально выбрана модель Si2305, которая начинает работать при напряжении на затворе Vgs от 1,8 В – это важно, если схема будет работать от низкого напряжения. В качестве замены для T1 можете использовать следующие транзисторы: DMP1045, FDN306, Si2315, IRLML6401. При отсутствии подходящего полевого транзистора можно вообще отказаться от этой защиты – тогда нужно замкнуть площадки «D» и «S» на плате.

Кварцевый резонатор X1 нужен для работы микроконтроллера, благодаря чему получается выход с достаточно точной и стабильной частотой. Также возможно синхронизировать микроконтроллер с его внутренним RC-генератором с номинальной частотой 8 МГц. Преимущество этого решения заключается в том, что не нужно устанавливать резонатор X1 и конденсаторы C3 / C4, но большим недостатком будет неточная и нестабильная частота выходного сигнала.

Конденсаторы С1 и С2 фильтруют напряжение питания. Резистор R2 ограничивает ток, снимаемый непосредственно с вывода PB1 микроконтроллера, предотвращает его повреждение в случае короткого замыкания на выходе CON2.

При программировании не забудьте правильно установить фузы:

1. Когда микроконтроллер работает с кварцевым резонатором X1: FL (низкий уровень фуза): $ FF, FH (высокий уровень): $ DF, FE (расширенный): $ FF, LB (блокирующие биты): $ FF.
2. Когда микроконтроллер будет синхронизирован с внутренним RC-генератором: FL (низкий уровень): $ E2, FH (высокий уровень): $ DF, FE (расширенный): $ FF, LB (блокирующие биты): $ FF.

Генератор может питаться постоянным напряжением 2,7 – 5,5 В от блока питания или от аккумуляторов (например от одного 18650 Li элемента). Потребляемый ток составляет максимум 2,5 / 5 мА (сигнал 80 кГц / 99%, выход генератора не загружен). Собран ШИМ генератор на односторонней плате размером 40 x 40 мм.

Улучшение схемы контроллера

Конечно всегда есть пути дальнейшего улучшения схемы:

1. Хорошо бы дать между выходом ШИМ и микроконтроллером некоторый буфер на транзисторе или простой усилитель, работающий в классе AB. В этом случае он защитит микроконтроллер от повреждений и дополнительно раскачает сигнал.
2. Дополнительные шаги контроля частоты также были бы полезны. Если собираетесь внедрить проект, предлагаем более крупный микроконтроллер с аппаратным ШИМ для SMPS, чтобы было 2/4 канала и регулирование времени простоя.

Можно также расширить диапазон регулирования заполнения до 0..100%. Это может быть полезно при тестировании работы исполнительных блоков управления ШИМ. Например, при 100% заполнении – измерение падения напряжения на дорожках и открытом ключе.

Сравнение с ШИМ на NE555

Прямоугольный сигнал конечно может быть получен с использованием популярнейшей микросхемы NE555, плюс два выпрямительных диода, несколько резисторов и конденсаторов. Это естественно гораздо более дешевое решение. И не нужно ничего программировать.

Но разница в том, что генератор 555 является аналоговым, и вы никогда не знаете точно, какое именно значение скважности установили в данный момент времени. Он также не позволяет точно установить уровень скважности с разрешением 1%.

Аналоговые и цифровые схемы – это два разных мира. У каждого из них есть свои плюсы и минусы, но факты таковы, что цифровой контроль сегодня есть практически везде и за ним будущее схемотехники.

В случае AtTiny программирование может быть выполнено по i2s, последовательно с пульта дистанционного управления или с использованием энкодера. Единственное, что нужно добавить, это дополнительный код. С таймером 555 таких возможностей не будет. Прилагаемый архив содержит схему в Eagle, плату в DipTrace, исходный текст программы и документацию в PDF.

   Форум по ШИМ

   Форум по обсуждению материала ГЕНЕРАТОР ШИМ С КНОПОЧНЫМ КОНТРОЛЕМ

Сервис объявлений OLX: сайт объявлений в Украине

Генератор сигналов ШИМ для шаговых двигателей с LCD экраном

Описание:

Бюджетный Module M08 генератор сигналов служит для создания макетов, для тестирования драйверов шаговых двигателей и других задач автоматизации без использования компьютера или контроллеров ЧПУ систем.

Технические характеристики

– рабочее напряжение:  3.3В .. 30В;
– диапазон частот:        1Гц … 150кГЦ;
– флуктуация частоты:  для каждого диапазона не более 2%;
– выходная нагрузка:     выходной ток допустим в пределах 5мА … 30мА;
– выходной сигнал:        амплитуда ШИМ сигнала равна напряжению питания;
– рабочая температура:  -20 град … +70 град;

Особенности

– наличие LCD экрана для отображения рабочих характеристик и настройки устройства;
– регулировка выходного ШИМ сигнала и рабочего цикла;
– широкий диапазон рабочих частот и высокая точность;
– последовательная связь, уровни TTL;
– использование в качестве генератора прямоугольных сигналов (меандр) для управления драйвером шагового двигателя или в иных экспериментальных целях;
– генерация регулируемого импульса для использования MCU;
– последовательное управление (однокристальная связь на уровне TTL);
– Размеры: 32х52мм.

Настройка:

  XXX (без точки):                      шаг 1Гц,       диапазон 1Гц .. 999Гц;
  X.XX (точка в сотне):               шаг 0.01кГц, диапазон 1.00кГц .. 9.99кГц;
  XX.X (точка в десятке):            шаг 0.1кГц,  диапазон 10.0кГц .. 99.9кГц;
  X.X.X (точка от десяти до ста): шаг 1кГц,     диапазон 1кГц .. 150кГц;

  Примеры:
  “100” на экране указывает на частоту 100Гц на выходе;
  “1.01” на экране указывает на частоту 1.01кГц на выходе;
  “54.1” на экране указывает на частоту 54.1кГц на выходе;
  “1.2.4” на экране указывает на частоту 124Гц на выходе;

  Скважность: 0 .. 100%

Parameter Settings:

  The module has four independent keys, used to set the frequency and duty cycle.
  Support touch (increase or decrease a unit) and long press (fast increase or decrease).
  The parameters automatically save, power down Not lost.

Communication Standard:

  9600 bps Data bits: 8
  Stop bit: 1
  Check digit: none
  Flow control: none
  1>. set the frequency of the PWM
   “F101”: Set the frequency to 101 HZ (001 to 999)
   “F1.05”: set the frequency of 1.05 KHZ (1.00 ~ 9.99)
   “F10.5”: Set the frequency to 10.5KHZ (10.0 ~ 99.9)
   “F1.0.5”: set the frequency of 105KHZ (1.0.0 ~ 1.5.0)
  2>. set the PWM duty cycle
   “DXXX”: set the PWM duty cycle to XXX; (001 ~ 100)
   Such as D050, set the PWM duty cycle is 50%
 3>. read the set parameters
   Send a “read” string to read the set parameters.
   Set successfully return: DOWN.
   Setup failed to return: FALL.

Комплектация:

  1шт Генератор сигнала

– ProtoSupplies

Описание

Модуль генератора сигналов ШИМ сочетает в себе точный генератор ШИМ 0–150 кГц с кнопочными элементами управления и ЖК-дисплеем, показывающим частоту и рабочий цикл.

• Модуль генератора сигналов ШИМ XY-LPWM или HW-753

• Диапазон выходной частоты 0-150 кГц
• 0-100% рабочий цикл
• 3-30 В срабатывание и амплитуда выходного импульса
• Простой кнопочный интерфейс
• ЖК-дисплей частоты и рабочего цикла
• Максимальный выходной ток 5-30 мА
• Последовательный интерфейс TTL, 3.Совместимость с логикой 3 В.

Это красивый маленький модуль, который можно использовать в качестве гибкого генератора прямоугольных сигналов для проведения экспериментов, тестирования и управления устройствами, которым требуется вход ШИМ. Наличие дисплея и простого кнопочного интерфейса упрощает настройку. Добавление выходного драйвера позволяет ему управлять двигателями, соленоидами, сервоприводами, тусклыми светодиодами и другими импульсными приложениями.

Теория работы

Восстановленные схемы показывают базовую компоновку модуля.

Эти модули построены на базе микроконтроллера Holtek N76E003AT20 или ST Micro STM8S003F3P6, и функциональность в обоих случаях одинакова.

Входное напряжение VIN + питает линейный стабилизатор 3,3 В, который подает 3,3 В на логические схемы модуля.

Микроконтроллер принимает входные сигналы от кнопок или последовательного интерфейса TTL и генерирует выходной сигнал ШИМ, используя встроенный генератор и схемы синхронизации микроконтроллера.

Выходной контакт ШИМ на микроконтроллере управляет транзистором типа NPN MMBT3904, который, в свою очередь, управляет выходным контактом ШИМ модуля.Транзистор имеет последовательный резистор 1 кОм, связанный с VIN +, поэтому сигнал ШИМ будет колебаться между землей и напряжением питания модуля на контакте VIN +.

Резистор 1K ограничивает максимально доступный ток привода, который будет варьироваться в зависимости от входного напряжения VIN + и находиться в диапазоне от 5 мА до 30 мА. Этот выход подходит для управления логическим входом или для управления MOSFET-транзистором, если вам необходимо увеличить возможности управления модулем. Существует также простой способ повысить ток до примерно 100 мА, что объясняется ниже в разделе Наши результаты оценки .

Помимо входного разъема питания VIN и выходных разъемов ШИМ, описанных ниже, на задней стороне платы имеется разъем J3, который обеспечивает доступ к порту программирования микроконтроллера. Это интересно только тем, кто думает о взломе программного обеспечения на модуле.

Обратите внимание, что мы можем поставлять платы с фабриками с маркировкой XY-LWPM или HW-753. Незначительные различия в функциональности указаны ниже в разделе «Наши результаты оценки»

Питание модуля

Модуль может работать с входным напряжением от 3 до 30 В на соединениях VIN +.Два соединения имеют внутреннее соединение, и нужно использовать только одно. То же самое для VIN-, который является заземлением.

Вход VIN + имеет диод защиты от обратной полярности Шоттки. Логические схемы модуля питаются от регулятора 3,3 В, поэтому напряжение VIN + обычно выбирается для установки амплитуды, необходимой для выхода ШИМ. Если выход PWM будет использоваться с логикой 5 В, модуль должен питаться от 5 В.

Ниже 4 В подсветка ЖК-дисплея начнет тускнеть, но модуль продолжит работать до 3 В.

Модуль потребляет около 20 мА от источника питания при типичном режиме работы 5 В.

Установка частоты ШИМ

Частоту вывода ШИМ можно установить в диапазоне от 0 Гц до 150 кГц, нажимая кнопки FREQ + и FREQ-. Удерживание кнопок ускоряет изменение частоты.

При настройке выхода на дисплее отображается SET . Если никакие настройки не выполняются, отображается OUT .

Текущая частота отображается в верхней половине дисплея с десятичной точкой, указывающей отображаемый диапазон.

Если на дисплее отображается XXX , значение указано в Гц. Дисплей 500 показал 500 Гц. Значение можно регулировать с шагом 1 Гц в диапазоне 0–999 Гц.

Если на дисплее отображается X.XX , значение указано в кГц. Отображение 1,00 означает 1 кГц. Значение можно изменять с шагом 10 Гц в диапазоне 1.00 кГц – 9,99 кГц.

Если на дисплее отображается XX.X , значение указывается в десятках кГц. Отображение 10,0 означает 10 кГц. Значение можно регулировать с шагом 100 Гц в диапазоне от 10,0 кГц до 99,9 кГц.

Если на дисплее отображается X.X.X , значение указывается в сотнях кГц. Отображение 1.0.0 означает 100 кГц. Значение можно регулировать с шагом 1 кГц в диапазоне от 100 кГц до 150 кГц. Использование нескольких десятичных знаков – не самый интуитивно понятный способ отображения значения, но он не так уж и плох, если вы к нему привыкнете.

Установка рабочего цикла ШИМ

Рабочий цикл может быть установлен в диапазоне от 0 до 100% нажатием кнопок DUTY + и DUTY- . Удерживание кнопок ускоряет изменение рабочего цикла.

Текущий рабочий цикл отображается в нижней половине дисплея со знаком% после него.

ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНЫЙ ИНТЕРФЕЙС УПРАВЛЕНИЯ

Модуль имеет последовательный порт, который обеспечивает управление основными функциями модуля, включая установку частоты и рабочего цикла, а также считывание текущих настроек.

Последовательный порт совместим с 3,3 В, поэтому при использовании с микроконтроллером 5 В вам необходимо будет использовать переключатель логического уровня на линии RX модуля, чтобы избежать возможного повреждения.

Для связи используется скорость 9600 бод. Как и любой последовательный порт, линии TX / RX перекрестно соединены, поэтому линия TX MCU подключается к модулю RX, а линия RX MCU подключается к модулю TX. GND подключается к заземлению MCU и не требуется, если питание и земля модуля поступают от MCU.

Протокол связи очень прост, как описано ниже.

Установка частоты

Fxxx = Установить частоту

Чтобы установить частоту, вы отправляете данные в том же формате, в котором они отображаются на ЖК-дисплее, после прописной буквы «F».

‘ F100 ‘ = частота установлена ​​на 100 Гц
‘ F1.00 ‘ = частота установлена ​​на 1 кГц
‘ F10.0 ‘ = частота установлена ​​на 10 кГц
‘ F1.0.0 ‘ = частота установлена ​​на 100 кГц

Модуль отвечает « DOWN », если команда была понята, и « FAIL », если нет, например, если команда была отформатирована неправильно.

Установка рабочего цикла

Dxxx = Установить рабочий цикл

Чтобы установить рабочий цикл, вы отправляете желаемый рабочий цикл, которому предшествует заглавная буква «D».

‘ D050 ‘ = рабочий цикл установлен на 50%

Чтение текущих настроек

Чтобы прочитать текущие настройки, вы отправляете строчные буквы « читать ».

Модуль будет реагировать с частотой и рабочим циклом следующим образом:
F1.00
D050

или может сообщить
F = 1. 00 кГц D = 50%

Соединения модулей

Подключение к модулю простое: питание находится в верхнем левом углу, последовательные соединения – в нижнем левом углу, а выход ШИМ – справа.

Обратите внимание, что соединения VIN +, VIN-, PWM и PWM GND имеют по две точки подключения. Все они имеют внутреннее соединение, поэтому необходимо подключить только 1 контакт каждого. Основания тоже все общие.

• VIN + = Питание от 3 до 30 В (x2)
• VIN- = Земля (x2)
• ШИМ = Выход ШИМ (x2)
• GND = Земля ШИМ (x2)

Последовательный порт (помечен на задней стороне)

• GND = Последовательная земля
• TXD = Передача данных из модуля.Подключается к MCU RXD
• RXD = Получение данных в модуль. Подключается к MCU TXD

Модуль в сборе

Модуль имеет 4 отверстия размером M2 в четырех углах для установки при желании.

Этот модуль не поставляется с заголовками, но при необходимости их можно заказать отдельно.

Эти модули имеют хорошее соотношение цена / производительность и имеют хороший потенциал для встраивания в различные приложения.

ЖК-экран имеет угол обзора вниз. Это особенно хорошо работает при установке в типичной горизонтальной ориентации, когда вы смотрите на экран со стороны кнопок модуля, но менее оптимально, если смотрите на модуль прямо. Экран не просматривается под углом вниз.

Обратите внимание, что на рынке существует как минимум 3 разновидности этого модуля. Поведение в основном такое же, но здесь есть некоторые отличия. Мы можем поставлять модули с маркировкой XY-LPWM или HW-753 .Мы не поставляем LPWM , так как последовательный порт не работает на тех, которые мы тестировали.

Модули с маркировкой XY-LPWM

• Нажатие и удержание кнопок FREQ или DUTY приводит к изменению вывода модуля по мере изменения дисплея
• Последовательное чтение вернется с данными в следующем формате:
  F1. 00
  D050
• Отчет о неверных последовательных командах «FAIL»

Модули с маркировкой HW-753

• Нажатие и удержание кнопок FREQ или DUTY приводит к изменению вывода модуля по мере изменения дисплея
• Последовательное чтение вернется с данными в следующем формате:
  F = 1.00 кГц D = 50%
• Неправильные последовательные команды сообщают «ПАДЕНИЕ», но не во всех случаях.

Модули с маркировкой LPWM

• Нажатие и удерживание кнопок FREQ или DUTY не вызывает изменения вывода, пока кнопка не будет отпущена. Затем выходной сигнал изменяется с задержкой примерно в 1 секунду.
• Последовательный порт не работает.

Ограничения выходного привода

Наиболее вероятная проблема, с которой можно столкнуться с этими модулями, – это попытка управлять слишком большой нагрузкой и слишком сильное уменьшение выходной амплитуды из-за падения напряжения на резисторе R2 1 кОм.Этот резистор выбран для обеспечения безопасной работы в широком диапазоне входных напряжений. При 30 В он может пропускать 30 мА и рассеивать до 0,9 Вт, поэтому это физически большой резистор.

Для управления логическим входом это не проблема, поскольку текущие требования невелики, но если вы пытаетесь получить от него немного больше привода, не прибегая к подвешиванию полевого МОП-транзистора на выходе, вы можете кое-что сделать. .

Для специального приложения, в котором вы знаете, с каким напряжением вы будете его использовать, например, 5 В, R2 можно заменить или подключить параллельно с резистором меньшего номинала, чтобы увеличить пропускную способность по току и уменьшить падение напряжения на нем.

Максимальное ограничение по току зависит от токовой нагрузки небольшого транзистора, которым обычно является MMBT3904, который может выдерживать до 200 мА в непрерывном режиме, но на всякий случай лучше удерживать его на уровне около 100 мА. В этом случае подойдет резистор на 50 Ом 1 / 2Вт, чтобы обеспечить до 100 мА привода при 5 В.

Чтобы действительно увеличить выход, вы можете повесить что-то вроде модуля High-Power Dual MOSFET на выходе.

Точность выхода

Точность неплохая.На выборочной основе мы измерили следующее.

• 100 Гц / рабочий цикл 50% измерен 100,86 Гц с рабочим циклом 50,01% / 49,99%
• 1 кГц / 50% рабочий цикл измерен 1,01 кГц при рабочем цикле 49,98% / 50,02%
• Измерение рабочего цикла 10 кГц / 50% 10,09 кГц при рабочем цикле 49,82% / 50,18%
• 150 кГц / 50% рабочий цикл измерен 152,233 кГц при рабочем цикле 47,24% / 52,76%

Ниже приведены некоторые снимки осциллограмм, показывающие типичные характеристики на тех же частотах.

Пример использования последовательного интерфейса управления генератором сигналов ШИМ

Программа, представленная ниже, очень проста и просто передает символы между вашим компьютером и MCU, например, платой Mega 2560 или Uno, которая затем передает символы в модуль генератора сигналов PWM и из него.

Он использует SoftSerial для обеспечения последовательного порта для модуля генератора сигналов ШИМ, так что он будет работать с любым MCU, даже если он имеет только один последовательный порт.В нашей настройке мы фактически используем Mega 2560 Pro, у которого есть 4 аппаратных последовательных порта, один из которых можно было бы использовать вместо него. Мы используем контакты 10 и 11 для порта SoftSerial, чтобы он работал с Mega 2560, а также с Uno и большинством плат Arduino.

Подключите модуль RXD к контакту 11 MCU, а модуль TXD – к контакту 10 MCU

Подключите VIN + к MCU 5V и VIN- к заземлению MCU.

Обратите внимание, что на выводе модуля RXD уровень входящего сигнала должен быть сдвинут с 5 В до 3.3V, чтобы избежать возможных повреждений. Это можно сделать с помощью переключателя логического уровня или простого резисторного делителя напряжения.

После загрузки программы откройте окно Serial Monitor и убедитесь, что установлено значение 9600 бод , а также выберите « No Line Ending », иначе модуль не распознает команду, которую вы ему отправляете.

Вы можете ввести команду, которую хотите отправить модулю, в верхнем окне и посмотреть, чем модуль модуля отвечает в главном окне.MCU повторяет полученную команду, за которой следует ответ модуля PWM.

Допустимые команды:

• Fxxx , Fx.xx , Fxx.x или Fx.x.x = Установить частоту
• Dxxx = Установить рабочий цикл
• читать = читать текущие настройки

Обратите внимание, что команды для установки частоты, например F100 или рабочего цикла, например D050 , должны быть в верхнем регистре. Чтобы прочитать текущие настройки, команда read должна быть в нижнем регистре без какой-либо видимой причины.Нажмите Enter, чтобы отправить команду.

Пример выходных данных показан здесь справа, и вы должны увидеть обновление ЖК-дисплея с новыми значениями. В этом случае набранные и отправленные команды: F1. 00 , D050 , читать

Чтобы увидеть, что на самом деле происходит на выходе ШИМ, вам понадобится осциллограф или частотомер. В качестве альтернативы вы можете подключить светодиод с резистором серии 1K к выходу PWM и снизить частоту в диапазоне 1-10 Гц, чтобы вы могли видеть изменение частоты вспышки светодиода.Убедитесь, что номинал последовательного резистора достаточно высокий, чтобы избежать случайной перегрузки выхода ШИМ.

Программа тестирования управления генератором сигналов ШИМ

 / * Простая программа для проверки последовательного порта модуля ШИМ
 
Использует аппаратный последовательный порт для связи с главным компьютером и программный последовательный порт для
связь с модулем PWM для совместимости с любым MCU
 
Подключения
 MCU 5V к модулю VIN +
 MCU GND к модулю VIN-
 MCU D11 к модулю RXD с использованием переключателя логического уровня или делителя напряжения
 MCU D10 к модулю TXD

 Когда команда вводится в Serial Monitor на компьютере, MCU будет
 передать его на модуль PWM и отобразить его в окне Serial Monitor. 
 Обратите внимание, что частота и рабочий цикл указаны в верхнем регистре, то есть «F100» или «D050».
 С другой стороны, в запросе «чтение» используется нижний регистр.
 
 Убедитесь, что в окне Serial Monitor Window установлено значение 9600 и «Нет конца строки».
 
 Любые символы, возвращенные из модуля, будут отображаться в окне Serial Monitor.

 Использует библиотеку Softserial.h. Может использовать аппаратный последовательный порт, если MCU его поддерживает
* /
#include < SoftwareSerial  .h>
  SoftwareSerial  SoftSerial (10, 11); // RX | Контакты TX.При необходимости можно переназначить
 
const long BAUDRATE = 9600; // Скорость передачи модуля XY-LPWM
char c = ''; // Передаваемый символ
// ================================================ ===============================
// Инициализация
// ================================================ ===============================
установка void ()
{
 SoftSerial.begin (BAUDRATE); // Инициализируем программный серийный объект
  Серийный .  Начало (9600); // Инициируем аппаратный последовательный порт
  Серийный номер .println («Последовательный тест модуля ШИМ»);
  Serial  .println («Введите« Fxxx »,« Fx.xx »,« Fxx.x »или« Fx.x.x »для установки частоты»);
  Serial  .println («Введите 'Dxxx', чтобы установить рабочий цикл»);
  Серийный  .println («Введите 'read', чтобы получить текущие настройки»);
}
// ================================================ ===============================
//  Главный
// ================================================ ===============================
пустой цикл ()
{
 // Следим за любыми символами, возвращаемыми из модуля
 если (SoftSerial.доступный())
 {
 c = SoftSerial.read ();
 if (c == 'F' || c == 'D')  Серийный  .write (''); // Добавляем пробел между командами
  Серийный .write (c);
 }
 // Считываем символ из Serial Monitor и отправляем в модуль XY-LPWM
 if ( Серийный номер  .available ())
 {
 c =  Серийный  .read ();
 SoftSerial. write (c);
  Серийный .write (c); // Эхо-символ, введенный в окно последовательного монитора
 }
}
 

• Проверено
• Базовая функциональность модуля проверена.
• Упакован в высококачественный герметичный пакет ESD для защиты и удобства хранения.

Примечания:

1. Модуль может иметь флюс для припоя на контактах ЖК-модуля. Не рекомендуется чистить, поскольку чистящая жидкость может легко попасть под ЖК-модуль, где она будет оптически видна в виде пятен на задней подсветке, и ее может быть трудно или невозможно удалить.

Технические характеристики

% PDF-1. 4 % 456 0 объект > эндобдж xref 456 79 0000000016 00000 н. 0000003517 00000 н. 0000003650 00000 н. 0000003686 00000 п. 0000004344 00000 п. 0000004379 00000 н. 0000004518 00000 н. 0000004657 00000 н. 0000004788 00000 н. 0000005602 00000 п. 0000006312 00000 н. 0000006424 00000 н. 0000006538 00000 н. 0000006884 00000 н. 0000007151 00000 н. 0000007371 00000 н. 0000007523 00000 н. 0000007703 00000 н. 0000009511 00000 н. 0000009834 00000 н. 0000010240 00000 п. 0000010799 00000 п. 0000011433 00000 п. 0000011780 00000 п. 0000012062 00000 н. 0000012688 00000 п. 0000013032 00000 п. 0000013436 00000 п. 0000013773 00000 п. 0000014087 00000 п. 0000016438 00000 п. 0000016827 00000 н. 0000016958 00000 п. 0000017021 00000 п. 0000017048 00000 п. 0000018297 00000 п. 0000019534 00000 п. 0000020266 00000 п. 0000020412 00000 п. 0000020961 00000 п. 0000021050 00000 п. 0000021317 00000 п. 0000021632 00000 п. 0000021722 00000 п. 0000022670 00000 п. 0000023425 00000 п. 0000023634 00000 п. 0000024021 00000 п. 0000024320 00000 п. 0000025973 00000 п. 0000026346 00000 п. 0000028134 00000 п. 0000030000 00000 н. 0000030327 00000 п. 0000030382 00000 п. 0000030637 00000 п. 0000030964 00000 п. 0000031255 00000 п. 0000031485 00000 п. 0000031568 00000 п. 0000031965 00000 п. 0000033976 00000 п. 0000040861 00000 п. 0000041709 00000 п. 0000041779 00000 п. 0000047429 00000 н. 0000047525 00000 п. 0000051746 00000 п. 0000053344 00000 п. 0000053605 00000 п. 0000059890 00000 н. 0000060148 00000 п. 0000060563 00000 п. 0000060585 00000 п. 0000060607 00000 п. 0000060870 00000 п. 0000070025 00000 п. 0000070099 00000 н. 0000001876 00000 н. трейлер ] / Назад 416488 >> startxref 0 %% EOF 534 0 объект > поток h ޤ} lu z ؋ c .& L: ͂}; Nu | ~ 8q} B2

Широтно-импульсный модулятор (ШИМ), управляемый напряжением – Генератор сигналов ШИМ

Это простой в использовании преобразователь напряжения в ШИМ. Проект занимает очень мало места. Схема построена с использованием универсального кремниевого устройства синхронизации LT6992-1 . Широтно-импульсная модуляция (ШИМ), управляемая простым аналоговым входом от 0 В до 1 В , многооборотный подстроечный потенциометр для регулировки рабочего цикла от 0 до 100% .В схеме также предусмотрена возможность установки частоты на 2,65 кГц, 7,8 кГц, 10,7 кГц или 15,7 кГц с помощью перемычки J1 и J2. Схема работает от источника питания 5 В. D1 – это индикатор питания, все подключения выполняются легко с помощью 3-контактного разъема CN1. Это очень полезный инструмент в качестве испытательного оборудования или для управления различными схемами, требующими сигнала ШИМ. Выходная частота очень точная и устойчивая: 1,7% Максимальная ошибка частоты. Драйвер вывода CMOS Источники / приемники 20 мА

Установка частоты (перемычки J1 и J2)

• J1-открыто, J2 открыто = 2. 65ХЗ
• J1-закрыто, J2-открыто = 10,4 кГц
• J1-закрыто, J2-закрыто = 15,7 кГц
• J1-Open, J2 Closed = 7,8 кГц

Рабочий цикл: Рабочий цикл регулируется от 0 до 100% с помощью многооборотного подстроечного потенциометра PR1. Рабочий цикл также можно контролировать с помощью внешнего аналогового напряжения, удалите PR1 и используйте вывод GND и средний вывод потенциометра, чтобы подать от 0 до 1 В для вывода PWM от 0 до 100%.

Вход питания: Цепь работает от источника постоянного тока 5 В и потребляет ток 10 мА

Приложение

• Сервоконтур ШИМ
• Управление нагревателем
• Контроль скорости двигателя постоянного тока
• Управление затемнением светодиодов
• Высокая вибрация, среда с высоким ускорением
• Портативное оборудование и оборудование с батарейным питанием

Схема

Список запчастей

НЕТ.	КОЛ-ВО.	ПОЗ.	DESC.	ПРОИЗВОДИТЕЛЬ	ПОСТАВЩИК	ПОСТАВЩИК НОМЕР ПОСТАВЩИКА
1	1	CN1	3 КОНТАКТА НАРУЖНОЙ ЖАТКИ 2,54 ММ	WURTH	DIGIKEY	732-5316-ND
2	1	C1	0,1 мкФ / 50 В РАЗМЕР SMD 0805	MURATA / YAGEO	DIGIKEY
3	1	C2	РАЗМЕР SMD 10 мкФ / 16 В 1206	MURATA / YAGEO	DIGIKEY
4	1	D1	КРАСНЫЙ РАЗМЕР SMD 0805	LITE ON INC	DIGIKEY	160-1427-1-ND
5	2	J1, J2	2-КОНТАКТНЫЙ ШТЫР НАРУЖНОЙ ЖАТКИ 2.54MM	WURTH	DIGIKEY	732-5315-ND
6	1	PR1	5K TRIMMER POT	BOURNS INC	DIGIKEY	3299W-502LF-ND
7	1	R1	20K 1% РАЗМЕР SMD 0805	MURATA / YAGEO	DIGIKEY
8	1	R2	1M 1% SMD РАЗМЕР 0805	MURATA / YAGEO	DIGIKEY
9	1	R3	1K 1% SMD РАЗМЕР 0805	MURATA / YAGEO	DIGIKEY
10	1	R4	100K 1% РАЗМЕР SMD 0805	MURATA / YAGEO	DIGIKEY
11	1	R6	300K 1% РАЗМЕР SMD 0805	MURATA / YAGEO	DIGIKEY
12	1	R7	280K 1% РАЗМЕР SMD 0805	MURATA / YAGEO	DIGIKEY
13	1	U1	LTC6992-1	АНАЛОГОВЫЙ	DIGIKEY	161-LTC6992IS6-1 # TRPBFCT-ND
14	2	J1, J2	SHUNT	СОЕДИНИТЕЛЬ SULLINS	DIGIKEY	S9001-ND
15	1	R5	150K 1% SMD Размер 0805	MURATA / YAGEO	DIGIKEY

Подключения

Gerber View

Фото

Видео

LT6992-1 Лист данных

– Поделиться проектом

Привет, ребята, как дела! Итак, это значок печатной платы C3P0 или плата Blinky, основанная на микросхеме таймера 555.Оригинальный C3PO был построен Энакином Скайуокером, C-3PO был разработан как протокольный дроид, предназначенный для помощи в соблюдении этикета, обычаев и перевода, но эта версия не выполняет никаких исходных задач, она просто мигает Я сделал эту настройку как пайку испытательный комплект, мы спаиваем все SMD-компоненты с помощью паяльника, и конечным результатом будет полная рабочая схема Bi-Flasher, стилизованная под наш любимый C3PO. Также, если вы хотите получить этот комплект для себя, проверьте моя страница Tindie для более подробной информации. В этом посте я покажу вам, как можно припаять этот комплект, выполнив несколько простых шагов, а также несколько советов по пайке и уловок. Необходимый материал – это то, что я использовал в этом встроенном держателе ячейки ICCoin с таймером 555 SMD1206 LED x 2 Custom Резистор PCB10K 0805 Пакет x 4M7 Диод Переключатель 32 мкФ Конденсатор 16 В CON2 Вертикальный разъем Штырь Паяльное оборудование и терпение Основная информация о схеме Перед тем, как начать процесс пайки, давайте сначала посмотрим на рабочую схему этого значка C3PO. Основным компонентом здесь является микросхема таймера Mightly 555, которая устанавливается в Би-флешерный режим.Это означает, что на выходном контакте два светодиода подключены таким образом, что когда положительный сигнал выходит из контакта 3, это заставляет светодиод 2 светиться, а светодиод 1 будет оставаться НИЗКИМ, а когда положительные сигналы не выходят из контакта 3 Светодиод 2 станет LOW и светодиод 1 начнет светиться Bi Flasher постоянно включает и выключает оба светодиода путем повторного смещения обоих светодиодов через контакт 3. Частоту мигания можно контролировать, изменяя значение конденсатора, подключенного между контактом 2 и GND. прямо сейчас я использую конденсатор 22 мкФ 16 В, но если мы используем конденсатор 10 мкФ, частота вспышек увеличится.Я использовал эту же схему в моем предыдущем проекте Ghost badge, который также является комплектом для пайки, но THT, эта версия представляет собой комплект для пайки SMD почти со всеми компонентами SMD, кроме Switch, Cap и CON2 Pin. Доработав печатную плату и проверив ее в последний раз, я экспортировал ее данные Gerber. Я использовал PCBWAY PCB Service для этого проекта. Я загрузил файл Gerber этого проекта на страницу цитат PCBWAY. Для этого значка C3PO я выбрал желтую паяльную маску и белую шелкографию.После размещения заказа я получил печатные платы через неделю, и качество печатной платы было довольно отличным. Эта форма совершенно случайна, поэтому ее довольно сложно сделать, но они проделали потрясающую работу по изготовлению этой печатной платы без каких-либо ошибок. Вы, ребята, можете проверить вне PCBWAY, если вы хотите отличное обслуживание печатных плат по доступной цене и низкой цене. Процесс пайки После получения печатных плат я начал процесс сборки, который включает сначала добавление компонентов SMD, а затем добавление компонентов THT. Мы должны добавить микросхему таймера и несколько резисторов. сначала задняя сторона, а затем светодиоды на лицевой стороне.Давайте начнем сначала с задней стороны. Сначала настройте вашу паяльную станцию ​​на температуру паяльного наконечника от 316 ° до 343 ° C. Мы начнем с добавления припоя на каждую контактную площадку компонента, только с одной стороны. Затем мы берем компонент и размещаем его. на его месте, нагревая добавленный припой. припой расплавится и удержит компонент с одной стороны, затем мы повторим этот процесс для всех компонентов. цель здесь – временно удерживать компонент с одной стороны, а затем добавить больше припоя с другой стороны, который соединит компоненты с другой площадкой, и процесс пайки будет завершен. После размещения каждого компонента мы используем припой, чтобы припаять другой конец каждого компонента, который еще не был подключен к контактной площадке. этот метод пайки SMD-компонента широко используется, и его очень легко освоить. для добавления держателя SMD Coin Cell необходимо использовать тот же метод, мы добавляем припой на одну площадку, используйте эту площадку, чтобы удерживать компонент на месте , а затем добавьте припой на другую площадку, чтобы полностью удерживать компонент на своем месте. Теперь, после пайки всех компонентов на нижней стороне, мы начинаем пайку светодиода.Процесс для них тоже такой же, мы сначала добавляем припой на одну сторону, мы добавляем светодиод через эту сторону, а затем делаем то же самое для второго светодиода, затем мы добавляем припой на другой стороне, и светодиоды будут подключены к его контактной площадке. просто убедитесь, что подключили светодиоды с правильной полярностью, в том числе потому, что внешний корпус светодиода сделан из пластика, жадно нагревает контактные площадки светодиодов в течение очень длительного времени, будьте быстры при пайке, иначе внешний корпус светодиода расплавится, и он будет быть уничтоженным. Эти светодиоды предназначены для процесса оплавления, а не для паяльника, поэтому лучше не нагревать пластиковую часть слишком долго.Теперь мы добавляем оставшиеся компоненты THT, а именно коммутатор и конденсатор. Переключатель войдет в свою площадку THT, а конденсатор будет помещен в ее площадку. обязательно проверьте полярность конденсатора перед его установкой. наконец, я добавил вертикальный контакт con2 к этому значку, который позволит нам подключить этот значок к внешнему источнику питания через макетную плату. Это был процесс пайки, и значок завершен. этот значок, мы должны добавить литиевую монетную батарею CP2032 в ее держатель и включить переключатель.Оба светодиода начнут мигать в последовательной последовательности, первый светодиод будет светиться, а второй останется низким, затем второй светодиод загорится ВЫСОКИМ, а первый светодиод станет низким, и этот процесс будет повторяться снова и снова. точно так же, как и в моем предыдущем проекте с призрачным значком, в призрачном значке использовалась та же схема, но она содержит версию со сквозным отверстием. Проверьте призрачный значок, если вас интересует пайка THT. Это на сегодня, народ, оставьте комментарий если вам нужна помощь.Мира и хорошего дня! До свидания

(PDF) Разработка и реализация генератора ШИМ на основе OMAP-L138

1

Содержимое этой работы может использоваться в соответствии с условиями лицензии Creative Commons Attribution 3.0. Любое дальнейшее распространение

этой работы должно содержать указание на автора (авторов) и название работы, цитирование журнала и DOI.

Опубликовано по лицензии IOP Publishing Ltd

1234567890 ‘’ “»

IWMSE2018 IOP Publishing

IOP Conf. Серия: Материаловедение и инженерия 381 (2018) 012137 doi: 10.1088 / 1757-899X / 381/1/012137

Разработка и реализация генератора ШИМ на основе

OMAP-L138

Xian Zhang1,2, Taiguo Qu1,2 , * Dong Yin1,2 и Yiwen Liu1,2

1 Школа компьютерных наук и инженерии, Университет Хуайхуа, Хуайхуа 418008,

Хунань, Китай

2 Ключевая лаборатория интеллектуальных технологий управления для экологии гор Улин-Маунтин

Сельское хозяйство в провинции Хунань , Хуайхуа 418008, Хунань, Китай

Эл. Почта: azhangxian314 @ sina.com.

Аннотация. Стремясь удовлетворить потребности в форме сигнала ШИМ в области связи, измерения

, управления, электронного питания, обнаружения и т. Д., В этой статье разработана аппаратная схема

генератора ШИМ на основе микросхемы OMAP-L138, а также Программа управления генератором PWM

разработана с идеей послойной конструкции. Проверяется правильность схемы и управляющей программы

генератора ШИМ, а также показатели производительности схемы генератора ШИМ

, такие как скорость потребления ЦП и точность рабочего цикла ЦП

.Результаты экспериментов показывают, что генератор ШИМ имеет преимущества простой структуры схемы

, высокой точности управления, высокой гибкости и хорошей портативности.

1. Введение

С быстрым развитием электронных и информационных технологий, встроенная технология

широко использовалась в мобильной связи, умной бытовой технике, автомобилях,

медицинском оборудовании, авиакосмической промышленности, Интернете, роботах и ​​других областях [1]. В то же время, с развитием технологий

, требования к производительности, надежности и управляемости приложений систем

все выше и выше в различных областях. Метод широтно-импульсной модуляции (PWM) – это метод

цифрового кодирования уровня аналогового сигнала, который эквивалентен требуемой форме сигнала посредством модуляции

серии импульсов [2]. ШИМ – очень важная часть технологии электронного питания. Это

широко используется в области автоматического управления, мобильной связи и компьютерной техники.Он

используется для связи, измерения, управления двигателем и обнаружения сигналов. ШИМ является техническим ядром

всей системы в системе практического применения, такой как обнаружение мощности [3].

В настоящее время существует два метода генерации ШИМ в системной схеме, требующей ШИМ: один – аналоговая схема

, а другой – цифровая. Аналоговая схема в основном состоит из микросхемы ШИМ

и некоторых резистивных конденсаторов, однако недостатком использования аналоговой схемы является то, что после того, как схема

спроектирована и изготовлена, ее сложно изменить, и она не может реализовать цифровой

пульт дистанционного управления и функция динамической регулировки. Цифровая схема в основном состоит из некоторой встроенной аппаратной схемы

, например, с использованием микросхемы ARM, DSP, FPGA [4-5], тогда программа предназначена для

создания формы сигнала ШИМ, преимущество цифровой схемы для генерации сигнала ШИМ заключается в что пульт

и модификация удобны и гибки. С постоянным улучшением переключения

производительности электронных компонентов. Технология ШИМ быстро развивалась. Генерация сигнала

PWM была заменена крупномасштабной интегральной схемой, что сделало технологию цифровой модуляции

основной технологией технологии широтно-импульсной модуляции [6].Таким образом, система генерации

PWM в основном использует специальный управляющий чип, интегрированный с цифровым модулятором ширины импульса

и микропроцессором.

Калькулятор PIC PWM и генератор кодов

Как сгенерировать ШИМ с помощью AWG для Picoscope 2208B

Публикация обсуждений проектов, над которыми вы работаете

Джерри

ПИКО ПЕРСОНАЛ

Сообщений: 1034

Зарегистрирован: 11 авг 2014 г. 11:14

Re: Как сгенерировать ШИМ с помощью AWG для Picoscope 2208B

Пост by Gerry » Чт, 05 ноя, 2020 11:40