kramann.info
© Guido Kramann

Login: Passwort:










Mikrocontroller
1 Einfuehrung
..1.1 Entwicklungsgeschichtliches
..1.2 Maschinensprache
..1.3 Assemblerbeispiel
..1.4 Sprachwahl
..1.5 Praxis
....1.5.1 Digital_IO
....1.5.2 Byteoperationen
....1.5.3 AVR_Studio
....1.5.4 Testboard
....1.5.5 Aufgaben
....1.5.6 Do_it_yourself
......1.5.6.1 Ampel
......1.5.6.2 Programmierer
..1.6 Literatur
..1.7 Programmierer
....1.7.1 Bauverlauf
....1.7.2 KurzreferenzLow
....1.7.2 Kurzreferenz_16PU
..1.8 Uebung1
..1.9 BoardAtHome
....1.9.1 Software
....1.9.2 Hardware
....1.9.3 Knoppix
....1.9.4 Aufbau
....1.9.5 LED
2 Oszillator
..2.1 Assembler
..2.2 Interner_RC
..2.3 Quarz
..2.4 Taktgenerator
3 DigitalIO
..3.1 Elektrische_Eigenschaften
..3.2 Pullup_Widerstaende
..3.3 Bitmasken_Eingang
..3.4 Bitmasken_Ausgang
..3.5 Tic_Tac_Toe
....3.5.1 DuoLEDs
....3.5.2 Schaltplan
....3.5.3 Spielfeld
....3.5.4 Anwahl
....3.5.5 Kontrolle
..3.6 Laboruebung2
..3.7 Laboruebung2_alt
4 PWM
..4.1 Prinzip
..4.2 Nutzen
..4.3 Generierung
..4.4 Programmierung
..4.5 Servos
..4.7 Laboruebung3
..4.8 LoesungUE3
..4.9 Uebung6
5 LichtKlangKugeln
..5.1 LED
..5.2 RGB
..5.3 Sensoren
..5.4 lautsprecher
..5.5 tonerzeugung
6 UART
..6.1 Bussysteme
..6.2 UART
..6.3 RS232
..6.4 Hardware
..6.5 Senden
..6.6 Hyperterminal
..6.7 Empfangen
..6.8 Broadcast
..6.9 Uebung4
7 Infrarot
..7.1 schalten
..7.2 seriell
..7.3 Uebung
8 OOP
..8.1 Probleme
..8.2 Konzept
..8.3 Statisch
..8.4 Datentypen
..8.5 RS232
....8.5.1 Prozedural
....8.5.2 Analyse
....8.5.3 Umsetzung
....8.5.4 Vererbung
....8.5.5 Statisch
....8.5.6 Performance
..8.6 Fahrzeug
9 ADW
..9.1 ADW
..9.2 Zaehler
10 Peripherie
..10.1 RS232Menue
..10.2 ASCIIDisplay
..10.3 Tastenmatrix
..10.4 Schrittmotor
..10.5 Zaehler
..10.6 Uebung7
11 SPI
..11.1 Testanordnung
..11.2 Register
..11.3 Test1
..11.4 Test2_Interrupt
..11.5 Test3_2Slaves
..11.6 Laboruebung
12 EEPROM
13 I2C
..13.1 MasterSendByte
..13.2 MasterSend2Bytes
..13.3 MasterReceiveByte
..13.4 MasterReceive2Bytes
14 Anwendungen
..14.1 Mechatroniklabor
....14.1.1 Biegelinie
....14.1.2 Ausbruchsicherung
....14.1.3 Einachser
....14.1.4 AV
....14.1.5 Vierradlenkung
....14.1.6 Kommunikation
..14.2 Sinuserzeugung
....14.2.1 Variante1
....14.2.2 Variante2
....14.2.3 Variante3
....14.2.4 Variante4
..14.3 Laboruebung8
..14.4 Loesung_Ue8
..14.5 SPI_Nachtrag
20 Xubuntu

4.2 Nutzen - Wozu werden PWM-Signale eingesetzt?

prinzip.png

Bild 4.2-1: Beipsiele für PWM-Signale

  • Angenommen, die Spannung des High-Wertes bei den fünf obigen PWM-Beispielen wäre 5 Volt.
  • Dann ergibt sich bei den einzelnen Beispielen folgender Mittelwert der elektrischen Spannung:
  • a) 2,5 Volt
  • b) 1,25 Volt
  • c) 3,75 Volt
  • d) 0 Volt
  • e) 5 Volt
  • Weiter angenommen, die Frequenz des PWM-Signals wäre relativ hoch, z.B. 2000Hz.
  • Dann läßt sich durch die Parallelschaltung eines Kondensators am Ausgang leicht daraus der Mittelwert gewinnen.
  • Auf den Kondensator kann meistens verzichtet werden.
  • Um beispielsweise die Versorgungsspannung eines DC-Motors durch das PWM-Signal vorzugeben, muß dieses noch verstärkt werden, da der Mikrocontroller an seinen Ausgängen nur Ströme im Bereich von 100mA verkraftet.
  • Da lediglich ein Rechtecksignal verstärkt werden muß, kann ein recht einfacher Verstärker verwendet werden.
  • Solche Treiber oder Motortreiber werden als ICs angeboten und benötigen wenige zusätzliche externe Bauelemente.
  • Das folgende Bild zeigt das Prinzip, wie ein DC-Motor über das PWM-Signal eines Mikrocontrollers angesteuert werden kann.
  • Es folgt ein konkreter Schaltplan mit dem ATmega32 und dem Motortreiber LMD18200 und schließlich ein Foto der Schaltung des Treibers.
schema.png

Bild 4.2-2: DC-Motoransteuerung, Schema

schaltplan.png

Bild 4.2-3: DC-Motoransteuerung, Schaltplan

foto.jpg

Bild 4.2-3: DC-Motoransteuerung, Foto

  • Der verwendete Motortreiber verträgt Spannungen bis 55Volt und Ströme bis 3Ampere.
  • Zu Regelungszwecken verfügt er auch über einen Stromsensor.
  • Das Grundprinzip solcher Motortreiber ist die H-Brücken-Schaltung.
  • Hier der Prinzip aufbau mit Transistoren:
H-Brücke

Bild 4.2-4: Prinzip H-Brücke: a) NPN-Transistor oben links und PNP-Transistor unten links leiten, b) Umkehrfall, Motor umgepolt (Links/Rechts frei gewählt).