注:1.这篇文章断断续续写了很久,画图技术也不精,难免错漏,大家凑合看.有问题可以留言. 2.论坛排版把我的代码缩进全弄没了,大家将代码粘贴到arduino编译器,然后按ctrl+T重新格式化代码格式即可看的舒服. 一、什么是PWM PWM 即Pulse Wavelength Modulation 脉宽调制波,通过调整输出信号占空比,从而达到改 变输出平均电压的目的。相信Arduino 的PWM 大家都不陌生,在Arduino Duemilanove 2009 中,有6 个8 位精度PWM 引脚,分别是3, 5, 6, 9, 10, 11 脚。我们可以使用analogWrite()控 制PWM 脚输出频率大概在500Hz 的左右的PWM 调制波。分辨率8 位即2 的8 次方等于 256 级精度。但是有时候我们会觉得6 个PWM 引脚不够用。比如我们做一个10 路灯调光, 就需要有10 个PWM 脚。Arduino Duemilanove 2009 有13 个数字输出脚,如果它们都可以 PWM 的话,就能满足条件了。于是本文介绍用软件模拟PWM。 二、Arduino 软件模拟PWM Arduino PWM 调压原理:PWM 有好几种方法。而Arduino 因为电源和实现难度限制,一般 使用周期恒定,占空比变化的单极性PWM。 通过调整一个周期里面输出脚高/低电平的时间比(即是占空比)去获得给一个用电器不同 的平均功率。 如图所示,假设PWM 波形周期1ms(即1kHz),分辨率1000 级。那么需要一个信号时间 精度1ms/1000=1us 的信号源,即1MHz。所以说,PWM 的实现难点在于需要使用很高频的 信号源,才能获得快速与高精度。下面先由一个简单的PWM 程序开始: const int PWMPin = 13; int bright = 0; void setup() { pinMode(PWMPin, OUTPUT); } void loop() { if((bright++) == 255) bright = 0; for(int i = 0; i < 255; i++) { if(i < bright) { digitalWrite(PWMPin, HIGH); delayMicroseconds(30); } else { digitalWrite(PWMPin, LOW); delayMicroseconds(30); } } } 这是一个软件PWM 控制Arduino D13 引脚的例子。只需要一块Arduino 即可测试此代码。 程序解析:由for 循环可以看出,完成一个PWM 周期,共循环255 次。 假设bright=100 时候,在第0~100 次循环中,i 等于1 到99 均小于bright,于是输出PWMPin 高电平; 然后第100 到255 次循环里面,i 等于100~255 大于bright,于是输出PWMPin 低电平。无 论输出高低电平都保持30us。 那么说,如果bright=100 的话,就有100 次循环是高电平,155 次循环是低电平。 如果忽略指令执行时间的话,这次的PWM 波形占空比为100/255,如果调整bright 的值, 就能改变接在D13 的LED 的亮度。 这里设置了每次for 循环之后,将bright 加一,并且当bright 加到255 时归0。所以,我们 看到的最终效果就是LED 慢慢变亮,到顶之后然后突然暗回去重新变亮。 这是最基本的PWM 方法,也应该是大家想的比较多的想法。 然后介绍一个简单一点的。思维风格完全不同。不过对于驱动一个LED 来说,效果与上面 的程序一样。 const int PWMPin = 13; int bright = 0; void setup() { pinMode(PWMPin, OUTPUT); } void loop() { digitalWrite(PWMPin, HIGH); delayMicroseconds(bright*30); digitalWrite(PWMPin, LOW); delayMicroseconds((255 - bright)*30); if((bright++) == 255) bright = 0; } 可以看出,这段代码少了一个For 循环。它先输出一个高电平,然后维持(bright*30)us。然 后输出一个低电平,维持时间((255-bright)*30)us。这样两次高低就能完成一个PWM 周期。 分辨率也是255。 三、多引脚PWM Arduino 本身已有PWM 引脚并且运行起来不占CPU 时间,所以软件模拟一个引脚的PWM 完全没有实用意义。我们软件模拟的价值在于:他能将任意的数字IO 口变成PWM 引脚。 当一片Arduino 要同时控制多个PWM,并且没有其他重任务的时候,就要用软件PWM 了。 多引脚PWM 有一种下面的方式: int brights[14] = {0}; //定义14个引脚的初始亮度,可以随意设置 int StartPWMPin = 0, EndPWMPin = 13; //设置D0~D13为PWM 引脚 int PWMResolution = 255; //设置PWM 占空比分辨率 void setup() { //定义所有IO 端输出 for(int i = StartPWMPin; i <= EndPWMPin; i++) { pinMode(i, OUTPUT); //随便定义个初始亮度,便于观察 brights[ i ] = random(0, 255); } } void loop() { //这for 循环是为14盏灯做渐亮的。每次Arduino loop()循环, //brights 自增一次。直到brights=255时候,将brights 置零重新计数。 for(int i = StartPWMPin; i <= EndPWMPin; i++) { if((brights[i]++) == PWMResolution) brights[i] = 0; } for(int i = 0; i <= PWMResolution; i++) //i 是计数一个PWM 周期 { for(int j = StartPWMPin; j <= EndPWMPin; j++) //每个PWM 周期均遍历所有引脚 { if(i < brights[j])\ 所以我们要更改PWM 周期的话,我们将精度(代码里面的变量:PWMResolution)降低就行,比如一般调整LED 亮度的话,我们用64 级精度就行。这样速度就是2x32x64=4ms。就不会闪了。
上传时间: 2013-10-08
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PCB设计完成后我们需要进行Gerber文件的输出,方便PCB板厂进行生产,下面以一个6层板为实例,给大家介绍下Gerber文件输出的步骤和详细设置。
上传时间: 2013-10-21
上传用户:a3318966
频谱分析仪的主要工作原理 接收到的中频模拟信号经过A/D转换为14位的数字信 号,首先对数字信号进行数字下变频(DDC),得到I路、Q路信号,然后根据控制信号对I路、Q路信号进行抽取滤波,使用CIC抽取滤波器完成,然后在分 别对I路、Q路信号分别进行低通滤波,滤波器采用FIR滤波器和半带滤波器相结合的方式,然后对信号进行加窗、FFT(对频谱进行分析时进行FFT运算, 对功率谱进行分析时不进行FFT运算)、I路和Q路平方求和、求平均。最后将输出的数据送入到DSP中进行显示与控制的后续处理。
上传时间: 2013-11-14
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Protel99se输出Gerber文件图解教程
上传时间: 2013-10-29
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数字幅频均衡功率放大器设计
上传时间: 2013-10-31
上传用户:gdgzhym
现场可编程门阵列(FPGA)与模数转换器(ADC)数字数据输出的接口是一项常见的工程设计挑战。此外,ADC使用多种多样的数字数据样式和标准,使这项挑战更加复杂。本资料将告诉您有关在高速数据转换器实现方案中使用LVDS的应用诀窍和技巧。
上传时间: 2015-01-02
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在Protel2004中进行PCB的完备的CAM输出。首先,我们可以输出的gerber文件, 操作如下:1:画好PCB后,在PCB 的文件环境中,左键点击File\Fabrication Outputs\Gerber Files,进入Gerber setup 界面
上传时间: 2013-11-24
上传用户:sevenbestfei
为有效控制固态功率调制设备,提高系统的可调性和稳定性,介绍了一种基于现场可编程门阵列( FPGA)和微控制器(MCU) 的多路高压IGBT 驱动触发器的设计方法和实现电路。该触发器可选择内或外触发信号,可遥控或本控,能产生多路频率、宽度和延时独立可调的脉冲信号,信号的输入输出和传输都使用光纤。将该触发器用于高压IGBT(3300 V/ 800 A) 感应叠加脉冲发生器中进行实验测试,给出了实验波形。结果表明,该多路高压IGBT驱动触发器输出脉冲信号达到了较高的调整精度,频宽’脉宽及延时可分别以步进1 Hz、0. 1μs、0. 1μs 进行调整,满足了脉冲发生器的要求,提高了脉冲功率调制系统的性能。
上传时间: 2013-10-17
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数字与模拟电路设计技巧IC与LSI的功能大幅提升使得高压电路与电力电路除外,几乎所有的电路都是由半导体组件所构成,虽然半导体组件高速、高频化时会有EMI的困扰,不过为了充分发挥半导体组件应有的性能,电路板设计与封装技术仍具有决定性的影响。 模拟与数字技术的融合由于IC与LSI半导体本身的高速化,同时为了使机器达到正常动作的目的,因此技术上的跨越竞争越来越激烈。虽然构成系统的电路未必有clock设计,但是毫无疑问的是系统的可靠度是建立在电子组件的选用、封装技术、电路设计与成本,以及如何防止噪讯的产生与噪讯外漏等综合考虑。机器小型化、高速化、多功能化使得低频/高频、大功率信号/小功率信号、高输出阻抗/低输出阻抗、大电流/小电流、模拟/数字电路,经常出现在同一个高封装密度电路板,设计者身处如此的环境必需面对前所未有的设计思维挑战,例如高稳定性电路与吵杂(noisy)性电路为邻时,如果未将噪讯入侵高稳定性电路的对策视为设计重点,事后反复的设计变更往往成为无解的梦魇。模拟电路与高速数字电路混合设计也是如此,假设微小模拟信号增幅后再将full scale 5V的模拟信号,利用10bit A/D转换器转换成数字信号,由于分割幅宽祇有4.9mV,因此要正确读取该电压level并非易事,结果造成10bit以上的A/D转换器面临无法顺利运作的窘境。另一典型实例是使用示波器量测某数字电路基板两点相隔10cm的ground电位,理论上ground电位应该是零,然而实际上却可观测到4.9mV数倍甚至数十倍的脉冲噪讯(pulse noise),如果该电位差是由模拟与数字混合电路的grand所造成的话,要测得4.9 mV的信号根本是不可能的事情,也就是说为了使模拟与数字混合电路顺利动作,必需在封装与电路设计有相对的对策,尤其是数字电路switching时,ground vance noise不会入侵analogue ground的防护对策,同时还需充分检讨各电路产生的电流回路(route)与电流大小,依此结果排除各种可能的干扰因素。以上介绍的实例都是设计模拟与数字混合电路时经常遇到的瓶颈,如果是设计12bit以上A/D转换器时,它的困难度会更加复杂。
上传时间: 2014-02-12
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LVDS(低压差分信号)标准ANSI/TIA /E IA26442A22001广泛应用于许多接口器件和一些ASIC及FPGA中。文中探讨了LVDS的特点及其PCB (印制电路板)设计,纠正了某些错误认识。应用传输线理论分析了单线阻抗、双线阻抗及LVDS差分阻抗计算方法,给出了计算单线阻抗和差分阻抗的公式,通过实际计算说明了差分阻抗与单线阻抗的区别,并给出了PCB布线时的几点建议。关键词: LVDS, 阻抗分析, 阻抗计算, PCB设计 LVDS (低压差分信号)是高速、低电压、低功率、低噪声通用I/O接口标准,其低压摆幅和差分电流输出模式使EM I (电磁干扰)大大降低。由于信号输出边缘变化很快,其信号通路表现为传输线特性。因此,在用含有LVDS接口的Xilinx或Altera等公司的FP2GA及其它器件进行PCB (印制电路板)设计时,超高速PCB设计和差分信号理论就显得特别重要。
上传时间: 2013-10-31
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