الکترونیکا پروژه های الکترونیک و مکانیک

PWM چيست؟ در بسياري از موارد، ما نياز به كنترل ولتاژ بر روي پايه‌هاي خروجي ميكروكنترلر را داريم. مثلاً اگر بخواهيم سرعت موتور را كنترل كنيم، بايد ولتاژي كه بر روي موتور اعمال مي‌شود را كنترل كرد. در حقيقت سرعت موتور تقريباً تابع مستقيمي از ولتاژي است كه بر روي آن اعمال مي‌شود. يعني اگر ولتاژ كاريِ موتوري (ولتاژ استاندارد براي فعال سازي موتور كه بر روي بدنه‌ي آن نوشته مي‌شود) 12 ولت باشد، با اعمال ولتاژ 6 ولت روي آن، مي‌توانيد سرعت چرخش آن(rpm) را حدوداً به نصف كاهش دهيد. كنترل سرعت ربات، در همه‌ي سطوح رباتيك اهميت بسيار زيادي دارد، از ربات‌هاي مسيرياب ساده گرفته تا ربات‌هاي فوتباليست. ما تا كنون ياد گرفته‌ايم كه چگونه مي‌توان به موتور دستور حركت يا توقف داد، اما راهي براي كنترل سرعت موتور ياد نگرفته‌ايم.

این برنامه با زبان vhdl نوشته شده و موج pwm را بر اساس عدد وارد شده تولید و به خروجی ارسال میکند.در این برنامه عدد 30 به معنای pwm کامل و 0 به معنای بدون موج خروجی میباشد.پروژه بر اساس ise طراحی شده است و برنامه ise را میتوانید از سایت دانلود نمایید.

در این پروژه یک موتور DCبه روش ساده راه اندازی شده است که با یک کلید که به وقفه خارجی میکرو متصل است موتور فعال میگردد.میکرو مورد استفاده LPC2138 است و با پروتیوس شبیه سازی شده.برای کامپایل برنامه از KEILاستفاده کنید.همچنین برای تقویت سیگنال میکرو از درایور موتور L298 استفاده کرده ایم.این درایور قابلیت استفاده از حالت PWM را نیز دارد و برای صرفه جویی در جریان و همچنین کنترل بهتر موتور بهتر است از این قابلیت نیز استفاده کنیم که در پروژه بعد روش کار با PWMنیز قرار داده خواهد شد.

با توجه به در خواست یکی از دوستان مبنی بر تغییر در ورژن قبلی سنجش دور موتور و حذف بخش دماسنج در این ورژن یک rpm سنج بدون lm35 و فقط برای سنجش دور موتور را داریم که برنامه ساده تر و قابل فهم تر شده است.عملکرد کلی برنامه به این شکل است که یکی از تایمر کانترهای میکرو در حالت کانتر و تایمر کانتر دو در حالت تایمر در ابتدای برنامه پیکر بندی شده است.تایمر کانتری که در حالت تایمر پیکر بندی شده است تایمر کانتر 8 بیتی 2 است و تایمر کانتر 1 نیز که 16 بیتی است در حالت کانتر پیکر بندی شده که از همین روش برای ساخت فرکانس متر دیجیتال هم استفاده میشود.

در این پروژه با استفاده از تایمر کانتر 1 میکرو که در حالت pwm سریع یا تک شیب پیکربندی شده است یک موج pwm را برای کنترل میزان جریان ارسالی از درایور L298 بر روی پایه OC1A,OC1B میکرو ATMEGA8 ایجاد کرده ایم.این پایه ها با وقوع وقفه ی OCR و یا رسیدن به مقدار TOP رجیستر TCNT0 معکوس شده و تا وقوع وقفه ی بعدی در این حالت باقی میمانند طول وقوع وقفه را محتوای OCR1A وOCR1B مشخص میکند و هر چه این دو رجیستر با عدد بیشتری پر شوند طول وقفه افزایش یافته و مقدار PWM خروجی بیشتر خواهد شد.تایمر یک را میتوان به نحوی پیکر بندی کرد که پایه های OC1A وOC1B میکرو یک موج PWM شبیه به هم یا معکوس هم را تولید نمایند همچنین این دو موج میتوانند به طور مجزا بر اساس محتوای دو رجیستر OCR1A وOCR1B موج PWM تولید کنند.