一種用于汽車電磁閥質(zhì)量測試電源的設(shè)計(jì)
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2．1 低頻段PWM信號產(chǎn)生電路
AD9851是高集成度的直接數(shù)字頻率合成器，該器件頻帶寬、頻率與相位均可控。其主要組成為：相位累加器、相位相加器、波形存儲器、數(shù)字相乘器和D／A 轉(zhuǎn)換器。基本工作為：在采樣時鐘信號的控制下，通過由頻率碼控制的相位累加器輸出相位碼，將存儲于只讀存儲器中的波形量化采樣數(shù)據(jù)值按一定的規(guī)律讀出，經(jīng) D／A轉(zhuǎn)換和低通濾波后輸出正弦信號。
低頻段信號產(chǎn)生電路如圖2所示，設(shè)計(jì)電路中，AD9851外接30 MHz有源晶振作為參考頻率源。單片機(jī)與AD9851采用高速并行接口工作方式，以AT89C55的引腳P1．0～P1．7作為AD9851的并行數(shù)據(jù)輸入端口，P2．O，P2．1，P2．2作為I／O口輸出數(shù)據(jù)對AD9851的RESET，F(xiàn)Q_UD，W_CLK進(jìn)行控制。AD9851輸出頻率可變的方波送到單片機(jī)外部中斷INT0，P2．3為低頻PWM信號輸出端口。單片機(jī)具體輸入方式為：有效復(fù)位信號RESET使輸入數(shù)據(jù)地址指針指向第1個輸入寄存器，W_CLK上升沿寫入第1組8位數(shù)據(jù)，指針指向下一個輸入寄存器。連續(xù)5個W_CLK上升沿完成全部40位控制數(shù)據(jù)的輸入。此后WCLK信號上升沿?zé)o效。FQ_UD上升沿到來時這40位控制數(shù)據(jù)由輸入寄存器寫入頻率，相位控制寄存器，更新輸出頻率和相位，同時把地址指針復(fù)位到第1個輸入寄存器，等待下一組新數(shù)據(jù)的寫入。
AD9851首先通過IOUT引腳輸出頻譜純凈的正弦信號，輸出經(jīng)外部無源低通濾波后，由引腳VINP進(jìn)入AD9851內(nèi)部高速比較器，最后由引腳 VOUTN輸出得到穩(wěn)定性很好的方波。將方波引入單片機(jī)外部中斷引腳，中斷設(shè)置為下降沿觸發(fā)，將單片機(jī)端口P2．3設(shè)置為低頻PWM信號輸出端。如圖3所示，P2．3口輸出頻率與INT0一致，占空比可調(diào)的矩形波。
具體控制占空比過程如下：單片機(jī)進(jìn)入外部中斷之后，將P2．3置高電平，延時一段時間t，再將P2．3置低電平。這樣P2．3口就輸出占空比q％=t／T的矩形波，通過改變延時t就能改變占空比，延時函數(shù)如下：
單片機(jī)晶振為12 MHz時，此函數(shù)延時8c μs，假設(shè)AD9851輸出頻率為f的方波送給INT0，例如需要產(chǎn)生占空比為q％的矩形波，則滿足如下關(guān)系：
因此延時時間t=delay(1 250q／f)時，即可由P2．3口輸出頻率為f，占空比為q％的矩形波。需要注意的是，如果頻率很高，T很小，因?yàn)檠訒r函數(shù)t延時8μs整數(shù)倍，所以占空比控制精度將會無法保證，頻率越高，精度越低。由于本設(shè)計(jì)低頻率段在0～200 Hz范圍內(nèi)，AD9851送給外部中斷引腳的方波周期比較大，因此采用上述方法可以比較精確地控制q在O～100內(nèi)變化，輸出比較理想的頻率占空比獨(dú)立可調(diào)的低頻PWM信號。
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