帮我设计一个ATMEGA128闭环控制电压的程序,并给出原理图
时间: 2024-03-31 22:33:00 浏览: 8
好的,下面是一个基于ATMEGA128的闭环控制电压的程序和原理图设计。
程序设计:
```c
#include <avr/io.h>
#include <avr/interrupt.h>
#define VREF 5.0 // 参考电压
#define Kp 0.5 // 比例系数
#define Ki 0.1 // 积分系数
volatile float set_voltage = 3.3; // 设定电压
volatile float voltage_error = 0; // 电压误差
volatile float integral_error = 0; // 积分误差
volatile float output = 0; // 输出控制信号
void init_adc() {
ADMUX = 0; // 使用ADC0通道
ADCSRA |= _BV(ADEN) | _BV(ADIE) | _BV(ADPS2) | _BV(ADPS1) | _BV(ADPS0); // 使能ADC,设置ADC时钟频率为系统时钟频率/128,使能ADC中断
}
void init_pwm() {
TCCR1A |= _BV(COM1A1) | _BV(WGM11); // 设置PWM输出模式为非反相模式,启用8位定时器模式
TCCR1B |= _BV(CS10) | _BV(WGM12) | _BV(WGM13); // 设置PWM时钟频率为系统时钟频率,启用16位定时器模式
ICR1 = 255; // 设置PWM周期为255
OCR1A = 0; // 设置PWM初始占空比为0
}
ISR(ADC_vect) {
float voltage = (float) ADC * VREF / 1024; // 读取电压值
voltage_error = set_voltage - voltage; // 计算电压误差
integral_error += voltage_error; // 计算积分误差
output = Kp * voltage_error + Ki * integral_error; // 计算输出控制信号
OCR1A = (uint8_t) (output / VREF * 255); // 输出PWM控制信号
ADCSRA |= _BV(ADSC); // 启动下一次ADC转换
}
int main() {
init_adc(); // 初始化ADC模块
init_pwm(); // 初始化PWM模块
sei(); // 开启全局中断
while (1) {
// 循环执行
}
return 0;
}
```
原理图设计:
![ATMEGA128闭环控制电压原理图](https://cdn.jsdelivr.net/gh/Yousazoe/picgo-repo/img/ATMEGA128%E9%97%AD%E7%8E%AF%E6%8E%A7%E5%88%B6%E7%94%B5%E5%8E%8B%E5%8E%9F%E7%90%86%E5%9B%BE.png)
上图中,V_in为输入电压,经过R1和R2分压后进入微控制器的ADC0通道进行电压测量。微控制器根据设定电压和实际电压计算误差和输出控制信号,通过PWM输出模块控制MOSFET管,控制输出电压。