Pwm: Controlar Un Motor

Introducción

Los periféricos son los subsistemas que le añaden gran poder y versatilidad a un microcontrolador ya que, al estar incluidos dentro de éste, simplifican enormemente el proceso de diseño, tanto en hardware como en software, de una determinada aplicación. Entre los más importantes están los módulos PWM (Modulación de Ancho de Pulso) , los convertidores analógico/digital (Convertidor A/D), los módulos de comunicación serial SSP y AUSART (SCI) y los comparadores.

Modulación de ancho de pulso: PWM para PIC

Este es uno de los tres posibles modos de operación del módulo CCP de los PICs 16F88, 16F628A y 16F877A, y se describe a continuación debido a su gran importancia en el campo de la automatización.

Una señal PWM es una forma de onda digital binaria de una determinada frecuencia y ciclo de trabajo (duty cycle) variable. Un ejemplo típico de aplicación es el control de potencia (figura 9.1). Si se considera que el nivel 0 representa OFF y el nivel 1 representa ON, la potencia que consume la carga será directamente proporcional a la duración del pulso.

Figura 9.1 Control de potencia PWM

En este modo, el pin CCP1 produce una señal PWM de hasta 10 bits de resolución, lo que significa que se tienen hasta 1024 opciones de configuración del ciclo de trabajo. Este pin tiene que configurarse como salida por medio del registro TRISB. La figura 9.2 muestra un diagrama de bloques del módulo CCP operando en modo PWM.

Figura 9.2 Diagrama de bloques PWM (16F88, 16F628A y 16F877A)

Una señal PWM (figura 9.3) se caracteriza por una base de tiempo (período) y un tiempo durante el cual la salida tiene un nivel alto (ciclo de trabajo). La frecuencia es el inverso del período.

Figura 9.3 Señal PWM

Funciones de mikroC para PWM

Tabla 9.1 Funciones para PWM

Ejemplos de programación PWM para PIC

Estos ejemplos corresponden al PIC16F88. El código fuente para los PICs 16F628A y 16F877A se encuentra en las carpetas correspondientes que acompañan a este libro.

Con una frecuencia de oscilador (FOSC) de 4MHz se tiene un período (TOSC) de 0,25 us; si el prescaler del Timer2 tiene un valor de 1, entonces se pueden calcular los períodos mínimo y máximo de la señal PWM y las frecuencias máxima y mínima permitidas, respectivamente. El período mínimo se obtiene cuando el registro PR2 tiene un valor de 0, por lo tanto:

TPWMmín=(0+1)x4x0,25x1=1 us

Y la frecuencia máxima será :f PWMmáx=1MHz

El período máximo se obtiene cuando el registro PR2 tiene un valor de 255:

TPWMmáx=(255+1)x4x0,25x1=256 us

Y la frecuencia mínima será :f PWMmín=3.906Hz

En el siguiente ejemplo se trabaja con una frecuencia PWM de 5kHz.

Ejemplo-PWM_1.c: Realizar un control de velocidad de un motor de corriente continua de 12 V en cinco pasos que se pueden seleccionar por medio de un pulsador conectado en RB7. Inicialmente el motor se encuentra detenido, al pulsar la primera vez la velocidad será del 25%, la segunda el 50%, la tercera el 75% y la cuarta el 100%. Si se vuelve a presionar, el motor se detiene. La velocidad actual se muestra en el LCD (figuras 9.4.1 y 9.4.2).

Figura 9.4.1 Circuito PWM para PIC 16F88 y 16F628A

//PWM_1.c

//Declaración de las 12 variables necesarias para la conexión

//del módulo LCD.

sbit LCD_RS at RB5_bit;

sbit LCD_EN at RB6_bit;

sbit LCD_D4 at RB1_bit;

sbit LCD_D5 at RB2_bit;

sbit LCD_D6 at RB3_bit;

sbit LCD_D7 at RB4_bit;

sbit LCD_RS_Direction at TRISB5_bit;

sbit LCD_EN_Direction at TRISB6_bit;

sbit LCD_D4_Direction at TRISB1_bit;

sbit LCD_D5_Direction at

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