基于ATmega16的氣動標記控制系統(tǒng)設計

1 引言

　　氣動標記機廣泛應用于銘牌、各種零部件及汽車大梁，但隨著需求變化，對標記機的穩(wěn)定性、便攜性、多任務性提出了更高要求。標記軟件由以前的DOS系統(tǒng)升級到Win98、Win2000，WinXP等版本，功能越來越復雜，然而，硬件設計幾乎沒有變化。

　　由于普通標記機控制系統(tǒng)的標記專用軟件將圖形信息轉化為脈沖信息后需通過I/O接口(ISA、PC擴展卡或并口)輸出至驅動控制板，然后再由驅動電路執(zhí)行機構工作。但目前大多數(shù)個人PC機、筆記本電腦都取消并口、串口配置的擴展I/O卡，而使用IJSB接口。普通標記機的PWM信號采用555振蕩器和多個阻容元件構成一個無穩(wěn)態(tài)的占空比和頻率均可調的多諧振蕩器，當調整PWM信號時，打開控制箱，則通過調節(jié)兩只可調電阻調整PWM信號的頻率和占空比。為了解決上述標記機控制系統(tǒng)存在的缺點，采用單片機ATmegal6和USB轉換RS232接口器件CH341T組成通信接口，標記控制系統(tǒng)升級到USB接口：采用ATmegal6的相頻修正PWM替換555振蕩電路，可直接通過PC軟件修正PWM信號的頻率和占空比，使得PWM信號調整便捷。

　　2 ATmegal6相位與頻率修正PWM模式

　　ATmegal6相位與頻率修正PWM模式是一種頻率與占空比精確的PWM信號。采用固定TOP值的工作模式，即16種PWM波形產(chǎn)生模式的模式8，簡稱相頻修正PWM模式。

　　相頻修正PWM模式基于雙斜坡操作，其工作時序如圖1所示。TCNTn重復從BOTTOM計數(shù)到TOP，然后又從TOP返回至BOTTOM。在一般比較輸出模式下，當TCNTn向TOP計數(shù)時，若TCNTn與OCRlx相匹配，OClx清零，并置為低電平;當TCNTn向BOTTOM計數(shù)時，若TCNTn與OCRlx相匹配，OC1x置為高電平，工作于反向輸出比較時正好相反。比較單元在OClx引腳輸出PWM波形，其輸出PWM的頻率

　　變量N是分頻因子(1、8、64、256或1024);變量fclk為CPU時鐘;變量TOP是計數(shù)器最大值。如果PwM工作頻率已知，

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