Estudiante

Modulador de Ancho de Pulso con HC05








Diseño de Sistemas Digitales
marzo del 2000





















Índice

Introducción 1
Objetivos 1
Modulación de Ancho de Pulso 1
Definiciones 2

Diseño 3
Salida 3
Leds de encendido/apagado 3
Lámpara dicróica 3
Entrada 3
Preset 3
Botones 4
Manejo del ripple 4

Implementación5
Variables a utilizar 5
Inicialización y rutina principal 6
Interrupción del timer 7
Interrupción del teclado 8

Circuito 10

Apéndice I – Código fuente 12

Apéndice II - ICS05J In-Circuit Simulator 15

Apéndice III – Hojas de Datos 16




Modulador de Ancho de Pulso
por Sandra Untersander
Mateo Almenta Reca
Gastón Gadea

Introducción



ObjetivosEl objetivo del trabajo práctico es la realización de un modulador de ancho de pulso para variar la intensidad de una lámpara dicroica, utilizando un microcontrolador de la familia HC05 Motorola.
El sistema constará con un input de tres teclas, dos para el incremento y decremento del ancho de pulso, una tecla para el encendido/apagado, y dos jumpers de preset (cuatro modos) que setearánel valor del incremento/decremento de intensidad producido al presionar las teclas; en 5%, 10%, 25% o 50%.
Como salida tendrá dos leds que indicarán si el sistema está apagado o prendido, la señal modulada que será conectada a una lámpara dicroica de manera que su intensidad aumente y disminuya, así como también una salida de la señal modulada en forma inversa.

Modulación de Ancho dePulso



La modulación de ancho de pulso es una técnica utilizada para controlar dispositivos, o para proveer un voltaje variable de corriente continua. Algunas aplicaciones en las que se utiliza MAP son controles de motores, de iluminación y de temperatura.

La señal generada tendrá frecuencia fija y tiempos de encendido y apagado variables. En otras palabras, el período de la señalse mantendrá constante, pero la cantidad de tiempo que se mantiene en alto y bajo dentro de un período puede variar.


El ciclo de trabajo del total del período (t = tOn + tOff) es tOn, es decir el tiempo que se mantiene en alto.


La figura 1 muestra una onda cuadrada. Que cuando es vista como una señal de MAP, su ciclo de trabajo es del 50%. En otras palabras, está en On lamitad del tiempo.


La figura 2 muestra otra señal MAP, con un ciclo de trabajo del 10%. Variando el ciclo de trabajo el voltaje promedio de la salida puede ser controlado. Por ejemplo, una señal MAP que tiene 10V de amplitud y un 50% de ciclo de trabajo, provee 5V de salida promedio. Cuando se incrementa o decrementa el ciclo de trabajo de una señal MAP, la salida promedio se incrementa odecrementa respectivamente.


Utilizamos este principio para controlar la intensidad de una lámpara dicroica de 12V alimentada con corriente continua.





Definiciones



Período: t = 1/f = tOn + tOff
Ciclo de trabajo: CT = tOn /(tOn + tOff) = tOn / t
Frecuencia del Oscilador externo: fosc
Frecuencia de trabajo: fosc / 2



DiseñoSalida

Queremos obtener una señal de salida a 100Hz, es decir con un período de 10 milisegundos. El ciclo de trabajo será variable, inicializado en un 50%, y podrá ser aumentado o disminuido mediante dos botones.

Se utilizará un contador para saber en que parte del período se encuentra actualmente el sistema, cada 0,5 mseg. se incrementará este contador en 5 (ya que la resoluciónmínima es del 5%), y se seteará la salida en 1 o 0 según el contador sea menor o mayor al ciclo de trabajo actual.


Para obtener los 0,5 mseg. se utilizará la interrupción por timer overflow, que es generada cada 1024 ciclos. Utilizando un oscilador de 4MHz (frecuencia interna de 2MHz), la interrupción se producirá cada 0,512 miliseg.


Este contador tendrá un rango de 0 a 100,...