آموزش مد Fast Pwm واحد تایمر/کانتر

سلام روزتون بخیر، روزتون بخیر امیدوارم که تا این لحظه اوقات خوشی رو سپری کرده باشید! امروز با چهارمین جلسه از سلسله جلسات Timer/Counter در خدمتتون هستم . و قراره که با هم بیشتر جزئیات مد Fast PWM واحد تایمر/ کانتر آشنا بشیم. اما قبل از شروع، برای درک بهتر شما عزیزان یک توضیح کوتاه درباره واحد تایمر/کانتر میدم تا بدونید این واحد به چه کاری میاد.

اما این توضیح کوتاه فقط یه مقدمه برای این جلسه است و اگر می خواهید به طور مفصل با این با این واحد آشنا شید. حتما آموزش Timer Counter میکروکنترلرهای AVR – مقدمه رو مطالعه کنید.

 

سلام، روزتون بخیر امیدوارم که تا این لحظه اوقات خوشی رو سپری کرده باشید، امروز با چهارمین جلسه از مبحث Timer/Counter در خدمتتون هستم. قراره تو این آموزش به سراغ یکی از پرکاربرد ترین مد های واحد تایمر/کانتر، یعنی مد PWM بریم.

 

PWM چیست؟

PWM مخفف عبارت Pulse Width Modulation   که به معنی “مدولاسیون پهنای پالس ” است. احتمالا الان این سوال براتون پیش اومده که “مدولاسیون پهنای پالس “چیه؟

[icon name=”star-half-o” class=”” unprefixed_class=””] مدولاسیون عرض پالس به معنی مدوله کردن یا به نوعی تغییر پالسه!دقت کنید تغییر پالس نه فرکانس!!

یعنی ما با PWM، یک موج مربعی با فرکانس ثابت که عرض پالس آن قابل تغییر است تولید میکنیم.

 

تصویرPWM در آموزش Fast PWM تایم

حالا چرا برای ما این پالس ها مهم اند؟

به دلیل اینکه میکروکنترلرها قطعات دیجیتالی هستند که مبتنی بر سیگنال‌های باینری کار می‌کنند و بهترین نحوه نمایش یک سیگنال باینری، شکل‌موج مربعی است.

اینورترها، مبدل‌ها، منابع تغذیه سوئیچینگ و کنترل‌کننده‌های سرعت همه یک ویژگی مشترک دارند و آن این است که این مدارها تعدادی سوئیچ الکترونیکی دارند. این سوئیچ‌ها همان MOSFET، IGBT، TRIAC و امثال آن‌ها هستند. و ما برای کنترل سوئیچ‌های الکترونیک قدرت، از سیگنال‌های PWM استفاده می‌کنیم. علاوه بر این، سیگنال‌های PWM در کنترل سرو موتورها و نیز کنترل روشنایی ال‌ای‌دی‌ها به‌کار می‌روند.

به زبون ساده تر،یک PWM را می‌توان برعکس مبدل آنالوگ به دیجیتال فرض کرد. در حقیقت، PWM برای تولید سیگنال‌های آنالوگ از یک قطعه دیجیتال مانند میکروکنترلر به کار می‌رود.

خب فکر کنم براتون کاملا مشخص شد که PWM چیه و کجاها کاربرد داره.

 

[icon name=”star-half-o” class=”” unprefixed_class=””] ولی مبحث ما Fast PWM ،این مد امکان تولید موج PWM با فرکانس بالا را فراهم میکند.

به تعبیری دیگر مد سریع یعنی  اگر يك سطح مقايسه اي رسم كرديم به محض رسیدن به سطح مقایسه ای، سریعا سطح سیگنال خروجی عوض میشه يعني اينكه اگر خروجی یک است میشه صفر و اگه صفر است  یک ميشه.

 

در ادامه میریم سراغ تنظیمات واحد تایمر/کانتر که مارو به مد Fast PWM میرسونن.

 

[icon name=”circle-o” class=”” unprefixed_class=””] بیت های 3و6 (WGM n0, WGM n1)

حتما یادتونه که توی آموزش های قبلی راجب 2بیت WGM0 ، 0WGM01 که در رجیستر TCCR قرار دارند، صحبت کردیم .

و گفتیم که وظیفشون تعیین مد کاری تایمر،برای اینکه مد Fast PWM را انتخاب  کنیم،این بیت ها را با مقادیری که در جدول زیر اومده مقدار دهی میکنیم.

کلمه ی WGM مخفف عبارت Waveform Generation Mode و به معنای مد تولید شکل موج می باشد.

 

تصویر WGM در آموزش Fast PWM تایمر

 

[icon name=”star-half-o” class=”” unprefixed_class=””] از ویژگی های این مداین است که پایه Oc n هم، در لحظه  برابری OCR n با TCNT n تغییر علامت می دهد و هم در لحظه سرریز شدن.

 

کاربرد مد  Fast PWM :

  • در موتورهای DC: برای کنترل سرعت
  • در چراغ ها: برای کنترل روشنایی
  • در منابع تغذیه سویئچینگ: برای بدست آوردن ولتاژخروجی
  • در آمپلی فایر های صوتی

 

[icon name=”star-half-o” class=”” unprefixed_class=””] حواستون باشه اگر بخواهیم سرعت یک موتور DC و یا نور یک LED را کنترل کنیم، می توان از هر یک از مدهای کاری استفاده کرد .

ولی در صورتی که بخواهیم از تایمر برای کارهای انتقال اطلاعات و یا نمونه برداری استفاده کنیم باید مد PWM سریع را به کار ببریم.

برای کاربردهای عمومی مد PWM تصحیح فاز بهتر است .

 

حالا که مد Fast PWM را انتخاب کردیم میریم به سراغ تنظیم سایر بیت ها ورجیسترها…

 

سایر بیت های رجیستر TCCR n:

 

 

تصویر Tccr در آموزش Fast PWM تایمر

[icon name=”circle-o” class=”” unprefixed_class=””] بیت7(FOC n):

چون در مد Fast PWM هستیم که یکی از مد های PWM در نتیجه این بیت 0 و غیرفعال .

 

[icon name=”circle-o” class=”” unprefixed_class=””] بیت های 5و4 (COM00 ، COM01)

عبارت COM مخفف « Compare Match Output Mode » و به معنای مد خروجی تطابق در مقایسه   است.

این دوبیت رفتار پایه ی خروجی OC n ( در تایمر 1 ،پایه های OC1A ، OC1B) را کنترل میکنند.

میدانیم که در صورتیکه یکی از این دوبیت یا هر دو آنها 1 شوند، پایه OC n، وظیفه خود را بعنوان I/O را از دست میدهد و توسط تایمر کنترل می شود.البته باید توجه کنید که برای این منظور باید رجیستر DDR مربوط به این پایه حتما به صورت خروجی تنظیم شده باشد.

 

تصویر Com در آموزش Fast PWM تایمر

 

  • حالت Inverted ؛ حالت معکوس : در این حالت تا زمانی که موج دندان اره ای ما زیر خط سطح Compare هست،مقدار خروجی صفر و زمانی که موج بالاتر از سطح Compare قرار میگیره،خروجی ما یک میشه !
  • حالت Non-Inverted؛حالت غیر معکوس : دقیقا عکس حالت Invert است.

 

[icon name=”star-half-o” class=”” unprefixed_class=””] حالت رزروشده به این معنی است ، نباید این حالت را انتخاب کنیم چون غیرمجاز است!!

 

تصویر Inverted Mode در آموزش Fast PWM تایمر

 

[icon name=”circle-o” class=”” unprefixed_class=””] بیت های 0 تا 2(Clock Select ):

همانطور که در آموزش قبل گفتیم این بیت ها برای مشخص کردن منبع کلاک تایمر/کانتر اند.

 

تصویر cs در آموزش Fast PWM تایمر

 

در تایمر 1:

منبع کلاک تایمر/کانتر 16 بیتی،1 میتواند داخلی و خارجی باشد.

در صورتی که منبع کلاک، کلاک سیستمی و یا تقسیمی از آن باشد، به آن تایمر گفته می شود.

و در صورتی که منبع کلاک، کلاک خارجی باشد که توسط پایه T1، به آن تایمر گفته می شود. این تنظیمات به 3 بیتی که در جدول آورده ایم، مربوط می شوند.

 

دو رجیستر TCNT ، OCR را درآموزش Timer Counter میکروکنترلرهای AVR – مقدمه، بطور مفصل توضیح داده ایم. برای فهمیدن مفاهیم بالا حتما به آموزش قبل مراجعه کنید.

 

:OCR0ثبات [icon name=”circle” class=”” unprefixed_class=””]

در مورد این ثبات نیز قبلا صحبت نمودیم و شما میدونید که  از این ثبات به منظور ذخیره ی مقدار مقایسه استفاده می شود. اما هنگامی که تایمر صفر در مد PWM کار می کند مقدار ذخیره شده در این ثبات در نقش چرخه ی کار ظاهر می شود.

 

دورنما :

جلسه بعد به آخرین بخش مبحث Timer/Counter ، یعنی  Phase Pwm میپردازیم.پس یادتون نره که مطالب مارو دنبال کنید

 

خب اینم از آموزش امروز امیدوارم که لذت برده باشید، یادتون نره قسمت های بعدی این آموزش رو از دست ندید

راستی یادتون نره ، حتما به اینستاگرام ماهم سر بزنید

 

اگر می‌خواهید از آخرین و محبوب‌ترین مقالات ما در ایمیل خود مطلع شوید، همین الان ایمیل و شماره موبایل خود را در کادر زیر وارد کنید:
تعداد علاقه مندانی که تاکنون عضو خبرنامه ما شده اند: 0 نفر
دیدگاه

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *