En esta página se describe la operación del módulo PWM (Modulación de Ancho de Pulso) del PIC por medio de un ejemplo de control de un motor DC. Los periféricos son módulos o subsistemas que trabajan en coordinación con la CPU del PIC y que le añaden gran poder y versatilidad. Los periféricos se encuentran incorporados dentro del propio microcontrolador y contribuyen a simplificar enormemente el proceso de diseño, tanto en hardware como en software, de una determinada aplicación. Entre los periféricos más importantes se encuentran 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.
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Control PWM
El control PWM es uno de los tres posibles modos de operación del módulo CCP del PIC, 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 PWM de potencia, que se suele utilizar para el control de una lámpara incandescente o un motor DC. 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.
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 muestra un diagrama de bloques del módulo CCP operando como control PWM.
Una señal PWM 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.
Funciones de mikroC PRO para control PWM
Ejemplo en mikroC PRO con el PIC16F628A
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 y el registro PR2 tiene un valor de 0, entonces se puede calcular el período mínimo (frecuencia máxima) de la señal PWM:
TPWMmín=(0+1)x4x0,25x1=1 us, y la frecuencia máxima será: f PWMmáx=1MHz
El período máximo (frecuencia mínima) se obtiene cuando el prescaler del Timer2 tiene un valor de 16 y el registro PR2 tiene un valor de 255:
TPWMmáx=(255+1)x4x0,25x16=4096 us, y la frecuencia mínima será: f PWMmín=244Hz
En el siguiente ejemplo se trabaja con una frecuencia PWM de 333Hz.
Ejemplo-PWM_1.c: Realizar un control PWM de un motor DC de 12V para el ajuste de la velocidad en cinco pasos que se pueden seleccionar por medio de un pulsador conectado en RB7. Inicialmente el motor DC 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 DC se detiene. La velocidad actual se muestra en el LCD.
//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 RB0_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 TRISB2_bit;
sbit LCD_D6_Direction at TRISB0_bit;
sbit LCD_D7_Direction at TRISB4_bit;
// Fin de declaración de variables de conexión.
char contador=0,estado=1;
void main(){
PORTB=0x00; //Inicialización.
TRISB3_bit=0; //RB3 como salida.
Lcd_Init(); //Inicializa el LCD.
Lcd_Cmd(_LCD_CLEAR); //Borra el display.
Lcd_Cmd(_LCD_CURSOR_OFF); //Apaga el cursor.
Lcd_Out(1,3,"Control PWM.");
PWM1_Init(333); //Frecuencia PWM.
PWM1_Start();
while (1){
if (Button(&PORTB,7,1,0)) estado=0; //Si se pulsa.
if (estado==0 && Button(&PORTB,7,1,1)){ //Si se pulsa y se libera.
contador++;
if (contador>4) contador=0;
estado=1;
}
switch (contador){
case 0:
Lcd_Out(2,3,"Veloc.= 0%");
PWM1_Set_Duty(0);
break;
case 1:
Lcd_Out(2,3,"Veloc.= 25%");
PWM1_Set_Duty(64);
break;
case 2:
Lcd_Out(2,3,"Veloc.= 50%");
PWM1_Set_Duty(127);
break;
case 3:
Lcd_Out(2,3,"Veloc.= 75%");
PWM1_Set_Duty(191);
break;
case 4:
Lcd_Out(2,3,"Veloc.=100%");
PWM1_Set_Duty(255);
}
}
}