RenesasRA6M4上手:定时器实现SPWM

原创 面包板社区 2023-06-19 20:03
踏浪而行,偶尔回首,虽不见印记,却也能望见远处的海岸。

从15年毕业,恍然已八年。

硬件工作了八年。也是爱的深沉。

还记得大学的时候在学生会认识的朋友,他有一天突然跟我推荐单片机开发板,那时候大二,打听过,单片机应该是下学期开始的课程。当时我觉得是一种命运的安排,就斥巨资购买了郭天祥的单片机开发板。鬼使神差的,竟然在大学那松散的时光里,我可以学习到深夜一两点!也是因为一块开发板,我考了两次的计算机二级(虽然后来知道没啥用),就很自然的过了。以前不是很理解的硬件知识,也通畅了。后来参加了学校组织的以及国家级的多次比赛,硬件开始让我爱不释手。在当时我也成为了我们班的专业代表,然而毕业始终给人猝不及防。

后来,经过一番忙碌,进入了现在的企业。

还记得简历上不敢写面试硬件工程师,最终写了个PCB工程师。或许也比较怀疑自己的硬件设计能力吧。

刚入职,大多是熟悉产品,于是我维修了公司的陈年旧板,看原理图,查资料,大部分还是需要自主去弄的。然后PCB的设计,学习cadence软件,设计第一块接口板。

恍惚一年多,五六层板也很轻松了。记得有一次评估PCB尺寸和接口位置,对应产品外观。逼不得已学习了最简单的SolidWorks操作。也算是初涉结构设计,后来我们结构设计工程师离职,我就揽下了这个工作。自古硬件结构不分家。PCB与结构的搭配产生了完美的产品。

就这样一晃就是四年,作为干硬件的竟然连原理图都没弄过,挺遗憾的,正当要得过且过的时候,也不知为啥我的领导开始疯狂输出各种原理图设计给我,并且算得上的手把手教学了,但是时间只给了我一个月,因为他要离职了,并且让我接替。有种悲喜交加的感觉。喜的是升职加薪,悲的是刚好两个项目来了。原理图、PCB、结构...

就从原理图认真开始吧,反正也只能这样。于是参考着参考设计,本想着删删减减就大功告成的,然而就在删电容的时候就卡住了,脑海中全是疑问:这个电容为什么选这个容量的?为什么耐压值是这个?这里没标注电容的材料啊?哎?为啥这个地方要这么多种类的电容啊?算了还是删电阻吧,然后又是疑问:多大电阻?多少精度?多大封装?后来还有电感...

最终的结果是全部保留原样的,反正能用,就不改了。最终导致了bom成本,板卡做的很大等问题。

第一次可以这样做,第二次也可以,但是等产品出来了,市面上同类产品,我们的定价颇高,于是老板请我去他办公室喝茶了。意思很简单,降bom成本。

路漫漫修远
以下是面包板社区“瑞萨RA6M4 MCU 评估板”评测活动的评测连载,分享于此,希望对你有所参考。
一、正弦脉宽调整
正弦脉冲宽度调制SPWM的实现有多种方法,正弦PWM的信号波为正弦波,就是正弦波等效成一系列等幅不等宽的矩形脉冲波形,其脉冲宽度是由正弦波和三角波自然相交生成的。
正弦波波形产生的方法有很多种,但较典型的主要有:对称规则采样法、不对称规则采样法和平均对称规则采样法三种。第一种方法由于生成的PWM脉宽偏小,所以变频器的输出电压达不到直流侧电压的倍;第二种方法在一个载波周期里要采样两次正弦波,显然输出电压高于前者,但对于微处理器来说,增加了数据处理量当载波频率较高时,对微机的要求较高;第三种方法应用最为广泛的,它兼顾了前两种方法的优点。SPWM虽然可以得到三相正弦电压,但直流侧的电压利用率较低,这是此方法的最大的缺点。
本次就采用瑞萨RA6M4单片机实现SPWM,SPWM脉冲频率为15KHz。
二、FSP配置
第一步:首先创建三相PWM,该方法采用3个定时器分别对应6个单片机引脚,其中g_timer0定时器对应引脚P511和P512,由于P511和P512连接在光传感器上,作为I2C引脚使用,因此示波器和逻辑分析仪仅连接余下4个引脚;g_timer1定时器对应引脚P405和P406,g_timer2定时器对应引脚P102和P103。
第二步:配置三相PWM模块,包含参数:PWM脉冲的频率,本例设置为15KHz;模式配置,包含对称三角波、非对称三角波和非对称三角波模式三,本例配置为对称三角波;buffer模式配置,单缓存和双缓存模式,本例采用单缓存;空闲引脚输出极性,本例均设为低电平。
第三步:配置各定时器,配置内容较多,不一一赘述,其中需要开启引脚输出支持。
注意:需要将pin output surport 设置为“Enabled with extra feature”
第四步:编写SPWM驱动程序,程序较简单,初始化程序主要包括使能和启用三相PWM;
关键程序在于按照正弦波(调制波)修改占空比,库函数提供了修改占空比的函数,只需按正弦波规律查表依次赋值给三相PWM占空比数组即可。
第五步:利用逻辑分析仪和示波器对结果进行观察。

END





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