基于STM8S103F3的簡易Boost電路設計

由于不需要建立復雜的數(shù)學模型，大部分PID控制器靠良好的PID系數(shù)整定就能工作的很好。而STM8S103F屬于很小的8位單片機，它開發(fā)簡單便捷、價格適宜，是一種非常好用的單片機。本文中我們運用STM8S103F3來制作一個穩(wěn)定簡單的升壓電路。

STM8S103F3是一種TSSOP20封裝很小的8位單片機，具有價格低、外設多、開發(fā)方便、以及寬工作電壓等優(yōu)點，平均只要1塊多就能買一片。這里我們要用到3個定時器、一個UART串口、一個I2C串口、一個SPI串口、一個10位16通道的高速AD，還有看門Doge等。幾乎每一個IO口都有自己的外部中斷，內部具有多個始終源。

這里暫時只用了兩個定時器和ADC。IM1這個高級16位定時器用于產生固定頻率可變占空比的PWM波，通過一個引腳進行輸出TIM4這個普通8位定時器用于隔一段時間進行PI運算，從而穩(wěn)定輸出電壓ADC中的4通道(AIN4)用于檢測輸出電壓，而3通道(AIN3)用于提供一個參考電壓，約0.6-0.7V，這個電壓利用二極管正向導通壓降產生的。

使用參考電壓是因為ADC出來的結果是一個整數(shù)，還需要乘以單片機電源電壓再除以2的10次放才是真正的電壓。單片機的供電可能不穩(wěn)定，如果沒有這個參考，那可能會造成輸出不穩(wěn)定。

電路圖

運行時配置好定時器TIM1 TIM4還有ADC即可。然后在TIM4中定時運行PID算法。初始化TIM1，由主時鐘直接驅動不分頻，把它弄成向上計數(shù)模式：

TIM1_TimeBaseInit(0, TIM1_COUNTERMODE_UP, DUTYCYCLE_RESOLUTION, 0);

然后把輸出通道1配置成PWM模式，高電平有效，同時開啟反向的輸出，可以給同步整流的管子用wTIM1_OC1Init (TIM1_OCMODE_PWM1,TIM1_OUTPUTSTATE_ENABLE,TIM1_OUTPUTNSTATE_ENABLE,0,TIM1_OCPOLARITY_HIGH,TIM1_OCPOLARITY_HIGH,TIM1_OCIDLESTATE_RESET,TIM1_OCIDLESTATE_RESET);

啟動定時器和PWM輸出

TIM1_CtrlPWMOutputs(ENABLE);

TIM1_Cmd(ENABLE);

設置占空比為1/320

TIM1_SetCompare1(1);

初始化TIM4，由64次分頻的主時鐘驅動，當計數(shù)到達255的時候觸發(fā)一次中斷。

TIM4_TimeBaseInit(TIM4_PRESCALER_64, 0xFF);

上來就得觸發(fā)一次更新事件還有中斷，讓TIM4_PRESCALER_64生效。

TIM4_SetCounter(0xFF);

TIM4_ITConfig(TIM4_IT_UPDATE, ENABLE);

開總中斷

rim();

開TIM4

TIM4_Cmd(ENABLE);

本電路設計中的PWM頻率計算方法及結果如下：STM8中的主時鐘為16MHz。本制作中讓STM8全速工作：CLK_HSIPrescalerConfig(CLK_PRESCALER_HSIDIV1)，也就是說驅動TIM1的預分頻器的頻率為16MHz，沒有進行分頻。當計數(shù)到320時自動重裝計數(shù)器的值，得出PWM頻率=16MHz/320=50KHz， PWM的分辨率為100/320%。