Tutorial 7: Configuração do PWM

Configuração do PWM

Criei este post para mostrar a vocês como funciona o PWM do PIC. Ao invés de usas aquelas funções do MikroC ou CCS, vocês também podem gerar sinais de PWM apenas configurando os registros. É muito simples.

Para gerar um sinal PWM com o PIC, nós utilizamos o TIMER2 que é um timer de 8 bits. O TIMER2 é usado como base de tempo para a modulação PWM com o módulo CCP(compare/capture/pwm).

Período do PWM

O período do PWM é especificado pelo registro PR2. Pode ser calculado pela seguinte fórmula:

P = (PR2 + 1) * 4 * Tosc * Prescaler

Tosc = 1 / Freq do oscilador


Duty Cycle do PWM

O duty cycle é configurado usando 10 bits: 8 MSB do registro CCPR1L e 2 adicionais LSB. O resultado é um número de 10 bits, presente na fórmula:

DutyCycle = CCP1L * Tosc * Prescaler


Exemplo: Calcular a frequência e duty cycle, sendo que o cristal é de 20 MHz, prescaler 1:16, PR2= 255, CCPR1L=100.

P = (255 + 1) * 4 * 0,05us * 16;
P = 819,2 us
Freq = 1/P = 1/819,2 = 0,0012207 MHz = 1,22 KHz

                  
DutyCycle = (CCP1L << 2) * Tosc * Prescaler
DutyCycle = (100 * 4) * 0,05us * 16 
DutyCycle = 400 * 0,05 * 16 = 320us
DutyCycle(%) = 320us / 819,2us * 100 = 39,06%


Veja, que foi necessário deslocar CCP1L (8bits) para podermos ter 10 bits. Deslocar dois bits para esquerda é a mesma coisa que multiplicar por 4.

LEMBRE-SE: O valor de PR2 deve ser maior que o valor de CCPR1L

 

Observe que no caso do PIC16F877A existem 2 canais PWM.



Operação para a configuração:
1 - Define o periodo escrevendo o valor de PR2
2 - Define o duty cycle escrevendo o valor de CCPRxL
3 - Define pino RC2(canal 1) ou RC1(canal 2) como saída
4 - Define o valor do prescaler, bits 1 e 0 do registro T2CON.

00 = prescaler 1:1

01 = prescaler 1:4

1x = prescaler 1:16

5 - Habilitar o timer2, setando o bit TMR2ON do registro T2CON
6 - Configure o modulo CCP1(ou CCP2) no modo PWM, setando o bit 3 e 2 do registro CCPxCON

EXEMPLO:

//EXEMPLO UTILIZANDO O CANAL 1
void main()
{
//define periodo
PR2 = 200;
//define duty cycle
CCPR1L = 50;
//define rc2 como saida
TRISC.RC2 = 0;
//prescaler 1:1
T2CON.T2CKPS1=0;
T2CON.T2CKPS0=0;
//habilitar TIMER2
T2CON.TMR2ON=1;
//configurar modo PWM
CCP1CON.CCP1M3=1;
CCP1CON.CCP1M2=1;

while(1);
}

Usando os valores acima e utilizando um cristal de 20MHz, a frequência e o duty cycle será:

Tosc = 1/20 = 0,05us

P = (200 + 1) * 4 * 0,05us * 1
P = 40,2 us
Freq = 1 / P = 1/40,2 = 0,02487 MHz = 24,87 KHz



DutyCycle = (50 * 4) * 0,05us * 1
DutyCycle = 200 * 0,05 * 1 = 10 us
DutyCycle(%) = 10us / 40,2us * 100 = 24,90%