SPWM波在单片机上的实现与调节（基于MSP430F5529）

ID:291011 · 发表于 2018-3-12 21:18

SPWM波的定义和生成方法在这里就不多说了，本文主要说SPWM波在单片机上的实现，以及如何调节滤出后的正弦波的频率及幅度。
先弄清楚SPWM在单片机上如何产生，比如你要输出100HZ的SPWM正弦波，每个周期100个点，则定时器B的中断频率为100*100=10K，用于载波（定时器A）的PWM频率应>=10K(这里我建议载波为1M，因为定时器的配合问题会有+-1的误差，所以载波尽量的大则滤出的正弦波的波形越好)。
通过软件，你先得到100个点的正弦波采样值，你可以用定时器A来产生1MHZ的PWM，然后用定时器B，做定时器中断，10KHZ的频率，每次中断，就把一个采样值赋值给定时器A的输出通道：CCRx。然后不停的循环，每中断一百次，就输出1个波。不停的循环就不停的输出，那么PWM输出端，经过滤波后（外部滤波电路要找相关电路去设计），就是100HZ的正弦波了。
调节频率要通过定时器B，公式：正弦波频率*每个周期的点数=定时器B中断频率
调节幅度要依据载波中最大与最小占空比之差也即是调制深度，这个没有公式……..
剩下的就要参考我给出的程序作出自己的理解吧，靠你们了，骚年们！

单片机源程序如下:

/*===========================================================================
* Name : PWM.h
* Function :
* Created on : 2019年12月5日
* Author : Laptop
*===========================================================================*/
#include "SPWM.h"
/*============================================================================
* 功能：产生单路SPWM波
* 输入：无
* 输出： P1.4
* 注意：定时器也为TA1.1;载波频率为126.26K；；默认正弦频率为100HZ，幅度未知
*============================================================================*/
//初始化1路
void SPWM_1Way_Init(void)
{
P1SEL |=BIT4;
P1DIR |=BIT4;
//P1DS |=BIT4; //全力驱动
P1OUT &=~BIT4;
spwm_i=0;
TA0CCR0 =198; //载波126.26KHZ
TA0CCR3 =Lab1[spwm_i];
TA0CCTL3 =OUTMOD_7;
TA0CTL =TASSEL_2+MC_1+TACLR; //选择时钟为SMCLK，UP模式
P2SEL |=BIT0;
P2DIR |=BIT0;
P2OUT &=~BIT0;
TA1CCR0 =2499; //25000000/(100*100)=2500:100Hz，100个点：10KHZ(时间不太准我做了些补偿)
TA1CTL =TASSEL_2+MC_1+TACLR; //选择时钟为SMCLK，UP模式
TA1CTL |= TAIE; //开启中断
__enable_interrupt(); //开启总中断
}
//输出1路
void SPWM_1Way_Set_Freq(unsigned int freq)
{
unsigned long freq_num;
freq_num=250000/(freq)-1;
TA1CCR0 =freq_num;
}
/*================================================================================
* 功能：输出两路SPWM波，相位可调
* 输入：无
* 输出： P1.4,P1.5
* 注意：定时器也为TA1.1;载波频率为126.26K；；默认正弦频率为100HZ，幅度未知
*================================================================================*/
//初始化2路
void SPWM_2Way_Init(void)
{
P1SEL |=BIT4+BIT5;
P1DIR |=BIT4+BIT5;
//P1DS |=BIT4+BIT5; //全力驱动
P1OUT &=~BIT4+BIT5;
spwm_i=0;
spwm_j=50; //控制相位
TA0CCR0 =198; //载波126.26KHZ
TA0CCR3 =Lab1[spwm_i];
TA0CCR4 =Lab1[spwm_j];
TA0CCTL3 =OUTMOD_7;
TA0CCTL4 =OUTMOD_7;
TA0CTL =TASSEL_2+MC_1+TACLR; //选择时钟为SMCLK，UP模式
P2SEL |=BIT0;
P2DIR |=BIT0;
P2OUT &=~BIT0;
TA1CCR0 =2499; //25000000/(100*100)=2500:100Hz，100个点：10KHZ
TA1CTL =TASSEL_2+MC_1+TACLR; //选择时钟为SMCLK，UP模式
TA1CTL |= TAIE; //开启中断
__enable_interrupt(); //开启总中断
}
//输出2路
void SPWM_2Way_Set_Freq(unsigned int freq)
{
unsigned long freq_num;
freq_num=250000/(freq)-1;
TA1CCR0 =freq_num;
}
/*===============================================================
* 功能：中断函数，改变SPWM中占空比寄存器的值
* 输入：无
* 输出：无
* 注意：为0时双路输出，为1时单路输出
*===============================================================*/
#if 0
#pragma vector=TIMER1_A1_VECTOR
__interrupt void TimerA1(void)
{
TA0CCR3 =Lab1[spwm_i++];
if(spwm_i==100)spwm_i=0;
TA1IV=0; //GPIO的单独中断会自动清零，可TIMER的不会，所以要软件清零；！！
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…………限于本文篇幅余下代码请从51黑下载附件…………