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  • Arduino学习笔记4_Arduino软件模拟PWM

    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。

    标签: Arduino PWM 软件模拟

    上传时间: 2013-10-08

    上传用户:dingdingcandy

  • Arduino应用_Arduino连接超声波传感器测距

    超声波传感器适用于对大幅的平面进行静止测距。普通的超声波传感器测距范围大概是 2cm~450cm,分辨率3mm(淘宝卖家说的,笔者测试环境没那么好,个人实测比较稳定的 距离10cm~2m 左右,超过此距离就经常有偶然不准确的情况发生了,当然不排除笔者技术 问题。) 测试对象是淘宝上面最便宜的SRF-04 超声波传感器,有四个脚:5v 电源脚(Vcc),触发控制端(Trig),接收端(Echo),地端(GND) 附:SRF 系列超声波传感器参数比较   模块工作原理: 采用IO 触发测距,给至少10us 的高电平信号; 模块自动发送8个40KHz 的方波,自动检测是否有信号返回; 有信号返回,通过IO 输出一高电平,高电平持续的时间就是超声波从发射到返回的时间.测试距离=(高电平时间*声速(340m/s))/2; 电路连接方法   Arduino 程序例子: constintTrigPin = 2; constintEchoPin = 3; floatcm; voidsetup() { Serial.begin(9600); pinMode(TrigPin, OUTPUT); pinMode(EchoPin, INPUT); } voidloop() { digitalWrite(TrigPin, LOW); //低高低电平发一个短时间脉冲去TrigPin delayMicroseconds(2); digitalWrite(TrigPin, HIGH); delayMicroseconds(10); digitalWrite(TrigPin, LOW); cm = pulseIn(EchoPin, HIGH) / 58.0; //将回波时间换算成cm cm = (int(cm * 100.0)) / 100.0; //保留两位小数 Serial.print(cm); Serial.print("cm"); Serial.println(); delay(1000); }

    标签: Arduino 连接 超声波传感器

    上传时间: 2013-10-18

    上传用户:星仔

  • Xilinx UltraScale:新一代架构满足您的新一代架构需求(EN)

      中文版详情浏览:http://www.elecfans.com/emb/fpga/20130715324029.html   Xilinx UltraScale:The Next-Generation Architecture for Your Next-Generation Architecture    The Xilinx® UltraScale™ architecture delivers unprecedented levels of integration and capability with ASIC-class system- level performance for the most demanding applications.   The UltraScale architecture is the industr y's f irst application of leading-edge ASIC architectural enhancements in an All Programmable architecture that scales from 20 nm planar through 16 nm FinFET technologies and beyond, in addition to scaling from monolithic through 3D ICs. Through analytical co-optimization with the X ilinx V ivado® Design Suite, the UltraScale architecture provides massive routing capacity while intelligently resolving typical bottlenecks in ways never before possible. This design synergy achieves greater than 90% utilization with no performance degradation.   Some of the UltraScale architecture breakthroughs include:   • Strategic placement (virtually anywhere on the die) of ASIC-like system clocks, reducing clock skew by up to 50%    • Latency-producing pipelining is virtually unnecessary in systems with massively parallel bus architecture, increasing system speed and capability   • Potential timing-closure problems and interconnect bottlenecks are eliminated, even in systems requiring 90% or more resource utilization   • 3D IC integration makes it possible to build larger devices one process generation ahead of the current industr y standard    • Greatly increased system performance, including multi-gigabit serial transceivers, I/O, and memor y bandwidth is available within even smaller system power budgets   • Greatly enhanced DSP and packet handling   The Xilinx UltraScale architecture opens up whole new dimensions for designers of ultra-high-capacity solutions.

    标签: UltraScale Xilinx 架构

    上传时间: 2013-11-21

    上传用户:wxqman

  • 使用Artix-7 FPGA 降低您的系统功耗与成本

    As businesses and consumers expect more fromportable electronics, the FPGA industry has beencompelled to re-think how it serves these low-power,cost-sensitive markets. Application classes like

    标签: Artix FPGA 功耗

    上传时间: 2013-11-08

    上传用户:immanuel2006

  • High-speed Digital Design 中文版(高速数字设计)

    介绍高速电路的设计

    标签: High-speed Digital Design 高速数字

    上传时间: 2013-12-02

    上传用户:wentianyou

  • Create a 1-Wire Master with Xilinx PicoBlaze

    Abstract: Designers who must interface 1-Wire temperature sensors with Xilinx field-programmable gate arrays(FPGAs) can use this reference design to drive a DS28EA00 1-Wire slave device. The downloadable softwarementioned in this document can also be used as a starting point to connect other 1-Wire slave devices. The systemimplements a 1-Wire master connected to a UART and outputs temperature to a PC from the DS28EA00 temperaturesensor. In addition, high/low alarm outputs are displayed from the DS28EA00 PIO pins using LEDs.

    标签: PicoBlaze Create Master Xilinx

    上传时间: 2013-11-12

    上传用户:大三三

  • protel 99se 使用技巧以及常见问题解决方法

    protel 99se 使用技巧以及常见问题解决方法:里面有一些protel 99se 特别技巧,还有我们经常遇到的一些问题!如何使一条走线至两个不同位置零件的距离相同? 您可先在Design/Rule/High Speed/Matched Net Lengths的规则中来新增规则设定,最后再用Tools/EqualizeNet Lengths 来等长化即可。 Q02、在SCHLIB中造一零件其PIN的属性,如何决定是Passive, Input, I/O, Hi- Z,Power,…..?在HELP中能找到说明吗?市面有关 SIM?PLD?的书吗?或贵公司有讲义? 你可在零件库自制零件时点选零件Pin脚,并在Electrical Type里,可以自行设定PIN的 属性,您可参考台科大的Protel sch 99se 里面有介绍关于SIM的内容。 Q03、请问各位业界前辈,如何能顺利读取pcad8.6版的线路图,烦请告知 Protel 99SE只能读取P-CAD 2000的ASCII档案格式,所以你必须先将P-CAD8.6版的格式转为P-CAD 2000的档案格式,才能让Protel读取。 Q04、请问我该如何标示线径大小的那个平方呢 你可以将格点大小设小,还有将字形大小缩小,再放置数字的平方位置即可。 Q05、请问我一次如何更改所有组件的字型 您可以点选其中一个组件字型,再用Global的方法就可以达成你的要求。

    标签: protel 99 se 使用技巧

    上传时间: 2015-01-01

    上传用户:yxgi5

  • Analog Solutions for Altera FPGAs

    Designing withProgrammable Logicin an Analog WorldProgrammable logic devices revolutionizeddigital design over 25 years ago,promising designers a blank chip todesign literally any function and programit in the field. PLDs can be low-logicdensity devices that use nonvolatilesea-of-gates cells called complexprogrammable logic devices (CPLDs)or they can be high-density devicesbased on SRAM look-up tables (LUTs)

    标签: Solutions Analog Altera FPGAs

    上传时间: 2013-10-27

    上传用户:fredguo

  • Analog Solutions for Xilinx FPGAs

    Designing withProgrammable Logicin an Analog WorldProgrammable logic devicesrevolutionized digital design over 25years ago, promising designers a blankchip to design literally any functionand program it in the field. PLDs canbe low-logic density devices that usenonvolatile sea-of-gates cells calledcomplex programmable logic devices(CPLDs) or they can be high-densitydevices based on SRAM look-up tables

    标签: Solutions Analog Xilinx FPGAs

    上传时间: 2013-11-07

    上传用户:suicone

  • XAPP098 - Spartan FPGA低成本、高效率串行配置

    This application note shows how to achieve low-cost, efficient serial configuration for Spartan FPGA designs. The approachrecommended here takes advantage of unused resources in a design, thereby reducing the cost, part count, memory size,and board space associated with the serial configuration circuitry. As a result, neither processor nor PROM needs to be fullydedicated to performing Spartan configuration.In particular, information is provided on how the idle processing time of an on-board controller can be used to loadconfiguration data from an off-board source. As a result, it is possible to upgrade a Spartan design in the field by sending thebitstream over a network.

    标签: Spartan XAPP FPGA 098

    上传时间: 2013-11-01

    上传用户:wojiaohs