方波 的频率和占空比可以改变Microsoft Word 文档

方波控制换相换相是一种将电流方向或电压极性逆转的操作。

在电路中，我们经常会使用方波信号来实现换相的效果。

方波信号是一种具有固定周期、占空比为50%的信号波形，其特点是在一个周期内，信号的幅值交替变化。

换相在电路中起到了非常重要的作用，尤其在交流电路中。

通过控制方波信号的频率和占空比，我们可以实现电压和电流的相位变化，从而达到不同的控制目的。

下面将详细介绍方波控制换相的原理和应用。

我们来看一下方波信号的特点。

方波信号是由一系列脉冲组成的，每个脉冲的宽度相等，且脉冲的幅值在一个周期内交替变化。

这种特点使得方波信号非常适合用来控制换相。

我们可以根据方波信号的周期和占空比来确定换相的频率和相位。

在交流电路中，我们经常使用三相方波信号来实现换相。

三相方波信号由三个相位相差120度的方波信号组成。

我们可以通过控制三相方波信号的频率和占空比来实现电压和电流的相位变化，从而控制电动机的转向和转速。

在电力系统中，方波控制换相被广泛应用于交流电压调节和无功补偿。

通过控制方波信号的频率和占空比，我们可以实现电压的调节和相位的变化，从而控制电力系统的电压和功率因数。

这不仅可以提高电力系统的稳定性和可靠性，还可以提高电能的利用效率。

在电力电子技术中，方波控制换相也被广泛应用于交流调压和变频调速。

通过控制方波信号的频率和占空比，我们可以实现交流电压的调节和频率的变化，从而控制电动机的转速和负载的运行。

这不仅可以提高电动机的控制精度和性能，还可以节约能源和降低成本。

除了电力系统和电力电子技术，方波控制换相还被广泛应用于通信系统、自动控制系统和工业生产中。

通过控制方波信号的频率和占空比，我们可以实现信号的调制和解调，从而实现信息的传输和处理。

这不仅可以提高通信系统的传输速率和可靠性，还可以实现自动控制系统的精确控制和工业生产的高效运行。

总结来说，方波控制换相是一种重要的电路操作，通过控制方波信号的频率和占空比，我们可以实现电压和电流的相位变化，从而达到不同的控制目的。

华中师范大学武汉传媒学院课程设计课程名称__________________题目__________________专业__________________ 班级__________________ 学号__________________ 姓名__________________ 成绩__________________ 指导教师_________________________年_______ 月_______日实现占空比可调发生器1.目标（1）占空比可调范围0<D<100%（2）输出方波电压值：Vo=2v（3）振荡频率：f=1kHz（4）波形稳定2.思路根据555定时器改变阀值电压的值使之输出高电平或低电平的原理，就可以产生方波，通过电位器改变电阻的阻值来控制高低电平的时间就可以调节占空比了；通过调节输入的电压值，再通过万用表测量输出的电压值就可以保证输出幅度为某一定值；根据振荡频率公式，已知电阻值和输出振荡频率就可以算出需要电容值，以保证振荡频率为某一定值；为保证波形稳定，采用差分电路形式，用555定时器组成的多谐振荡器的振荡频率受电源电压和温度变化的影响很小；而为了简化电路及运算，采用两个二极管的单向导电特性，使电容器的充放电回路分开，回路不再重复，计算更加简便。

3.电路图（1）输入模块二极管D1，D2的单向导电性，使电容器C的充放电回路分开，调节电位器，就可以调节多谐振荡器的占空比。

（2）处理模块：555定时器各引脚功能如下：1脚：外接电源负极或接地（GND）。

2脚：TR触发输入。

3脚：输出端（OUT或Vo）。

4脚：RD复位端，移步清零且低电平有效，当接低电平时，不管TR、TH输入什么，电路总是输出“0”。

要想使电路正常工作，则4脚应与电源相连。

5脚：控制电压端CO(或VC)。

若此端外接电压，则可改变内部两个比较器的基准电压，当该端不用时，应将该端串入一只0.01μF电容接地，以防引入干扰。

PWM控制原理范文PWM(脉宽调制)是一种控制技术，用于通过控制电平的脉冲宽度来控制电子设备的输出功率。

在PWM控制中，周期性方波信号的占空比会根据需要进行调整，从而实现对电子设备的精确控制。

PWM控制的核心是周期性方波信号。

该信号具有固定的周期，通常称为PWM周期。

在一个PWM周期内，方波信号会在高电平和低电平之间切换。

占空比则表示了高电平的时间与整个PWM周期的比例。

占空比越高，高电平的时间越长，输出功率也就越高。

通过改变PWM周期和占空比，可以控制电子设备的输出功率。

当PWM周期较长时，每个高电平的时间相对于整个周期的比例较小，输出功率也较低；反之，当PWM周期较短时，每个高电平的时间相对于整个周期的比例较大，输出功率也较高。

因此，通过调整PWM周期和占空比，可以实现对设备输出功率的精确控制。

PWM控制可以应用于各种电子设备中，如马达电机控制、LED亮度控制等。

以马达电机控制为例，PWM控制可以通过改变马达电机的输入电压的占空比来控制马达转速。

在低占空比下，马达转速较低，输出功率较小；而在高占空比下，马达转速较高，输出功率也较大。

通过精确调整占空比，可以实现对马达电机转速的精确控制。

在实际应用中，PWM控制通常借助于专门的PWM芯片或微控制器。

这些芯片或微控制器可以根据输入的控制信号，自动产生期望的PWM波形，并将其输出给被控设备。

借助这些芯片或微控制器，PWM控制可以更加简单和高效。

总结起来，PWM控制通过调整方波信号的周期和占空比，实现对电子设备输出功率的精确控制。

它在各种电子设备的控制中应用广泛，并通过专门的芯片或微控制器来实现。

占空比可调方波发生器电路及其原理分析在电气专业及日常生活中，常常会用到方波信号。

有很多方法可以实现方波的产生，为方便以后实验和生活中遇到产生方波的情况，需要设计出通过改变参数以实现占空比可调的方波产生器。

利用到模拟电子技术和数字电子技术的相关知识，如波形发生器原理、555定时器原理以及更多的扩展。

将理论运用于实践，设计出切实可行的电路来，并用Multisim仿真软件进行电路的模拟运行。

这就要求我们也必须熟练地掌握Multisim的运用，用它来仿真出各种电路。

设计一个占空比可调的方波发生器；其占空比调节范围为：minD=%3.8；maxD=%7.91。

方波频率约为1KHz。

分析用555定时器设计的方案：555定时器是一种多用途的单片中规模集成电路。

该电路使用灵活、方便，只需外接少量的阻容元件就可以构成单稳、多谐和施密特触发器。

因而在波形的产生与变换、测量与控制、家用电器和电子玩具等许多领域中都得到了广泛的应用。

目前生产的定时器有双极型和CMOS两种类型，其型号分别有NE555（或5G555）和C7555等多种。

通常，双极型产品型号最后的三位数码都是555，CMOS产品型号的最后四位数码都是7555，它们的结构、工作原理以及外部引脚排列基本相同。

一般双极型定时器具有较大的驱动能力，而CMOS定时电路具有低功耗、输入阻抗高等优点。

555定时器工作的电源电压很宽，并可承受较大的负载电流。

双极型定时器电源电压范围为5～16V，最大负载电流可达200mA；CMOS定时器电源电压变化范围为3～18V，最大负载电流在4mA以下图为555集成电路内部结构框图：其中由三个5KΩ的电阻1R、2R和3R组成分压器，为两个比较器C1和C2提供参考电压，当控制端MV悬空时（为避免干扰MV端与地之间接一0.01μF左右的电容），3/2CCAVV=，3/CCBVV=，当控制端加电压时MAVV=，2/MBVV=。

放电管TD的输出端Q‘为集电极开路输出，其集电极最大电流可达50mA，因此具有较大的带灌电流负载的能力。

沈阳工程学院课程设计设计题目：占空比可调的方波变换电路系别自控控制工程系班级测控本082学生姓名张国辉学号********** 指导教师黄硕/张玉梅职称讲师/讲师起止日期：2010年5月24日起——至2010年5月28日止沈阳工程学院课程设计任务书课程设计题目：占空比可调的方波变换电路系别自动控制工程系班级测控本082学生姓名张国辉学号2008310225指导教师黄硕/张玉梅职称讲师/讲师课程设计进行地点：实训F203任务下达时间：2010 年 5 月12 日起止日期：2010年5月24日起——至2010年5月28日止教研室主任秦宏2010年5 月5 日批准占空比可调的方波变换电路1 设计主要内容及要求1.1 设计目的：（1）掌握比较器、PWM（占空比调制）电路的构成、原理与设计方法；（2）熟悉模拟元件的选择、使用方法。

1.2 基本要求（1）含有输入隔离级；（2）输入方波信号，幅度3V，频率1kHz；（3）占空比可线性调整；（4）输出调制占空比的方波频率要求频率1kHz。

1.3 发挥部分自主方波产生电路；（2）其他。

2 设计过程及论文的基本要求：2.1 设计过程的基本要求（1）基本部分必须完成，发挥部分可任选2个方向：（2）符合设计要求的报告一份，其中包括逻辑电路图、实际接线图各一份；（3）设计过程的资料、草稿要求保留并随设计报告一起上交；报告的电子档需全班统一存盘上交。

2.2 课程设计论文的基本要求（1）参照毕业设计论文规范打印，文字中的小图需打印。

项目齐全、不许涂改，不少于3000字。

图纸为A3，附录中的大图可以手绘，所有插图不允许复印。

（2）装订顺序：封面、任务书、成绩评审意见表、中文摘要、关键词、目录、正文（设计题目、设计任务、设计思路、设计框图、各部分电路及参数计算（重要）、工作过程分析、元器件清单、主要器件介绍）、小结、参考文献、附录（逻辑电路图与实际接线图）。

3 时间进度安排2010.5.28沈阳工程学院模拟电子技术课程设计成绩评定表系（部）：自动控制工程系班级：测控本082 学生姓名：张国辉中文摘要脉宽调制(PWM:(Pulse Width Modulation)是利用微处理器的数字输出来对模拟电路进行控制的一种非常有效的技术，广泛应用在从测量、通信到功率控制与变换的许多领域中。

单片机测量方波的频率、占空比及相位差的方法1.2 脉冲频率测量频率测量实际上就是在1s内对脉冲个数进行计数，计数值就是信号频率。

令定时器T0工作在方式1，得到100ms的定时间隔，再进行软件计数10次，形成一个1s的测量闸门信号。

在测量闸门信号期间令计数器T1工作在计数方式1，对脉冲信号的频率计数，计数值存入COUNT、COUNT+1和COUNT+2单元，计数值通过6位动态数码管显示出来。

1.3 扩展测量范围原理上述系统被测脉冲宽度范围最大为65535us，扩展计数器的位数可提高脉冲宽度的测量范围。

令定时器T1工作在方式1定时，GATE=1，用COUNT单元，COUNT+1单元即定时器T1的计数单元TH1和TL1组成一个32位的计数器对脉冲宽度进行测量。

并且在定时器T1溢出时，给COUNT+2赋值#01H,并将THI和TH0置零，重新开始计数。

以扩展系统测量范围使可以达到130ms的任务要求。

同时在进行频率测量时，当计数器T1溢出时，给COUNT+2赋值#01H,并将THI和TH0置零，重新开始计数。

以扩展系统测量范围使可以达到100KHZ的任务要求。

第2章测量系统的硬件设计由于是在实验箱测试本系统，且实验箱上的芯片已经连接固定好了，不能调整，所以以LAP 2000模拟系统的逻辑波形作为输入信号。

因此硬件只需选用8051芯片以及六位LED数码管。

在单片机应用系统中，为了便于对LED显示器进行管理，需要建立一个显示缓冲区。

显示缓冲区DISBUF是片内RAM的一个区域，占用片内RAM的70H至75H单元，它的作用是存放要显示的字符，其长度与LED的位数相同。

显示程序的任务是把显示缓冲区中待显示的字符送往LED显示器显示。

1、频率及占空比的测量起来的一种面向控制的大规模集成电路模块，具有功能强、体积小、可靠性高、价格低廉等特点，在工业控制、数据采集、智能仪表、机电一体化、家用电器等领域得到了广泛的应用，极大的提高了这些领域的技术水平和自动化程度。

沈阳工程学院课程设计设计题目：占空比可调的方波变换电路系别自控控制工程系班级测控本082学生姓名张国辉学号********** 指导教师黄硕/张玉梅职称讲师/讲师起止日期：2010年5月24日起——至2010年5月28日止沈阳工程学院课程设计任务书课程设计题目：占空比可调的方波变换电路系别自动控制工程系班级测控本082学生姓名张国辉学号2008310225指导教师黄硕/张玉梅职称讲师/讲师课程设计进行地点：实训F203任务下达时间：2010 年 5 月12 日起止日期：2010年5月24日起——至2010年5月28日止教研室主任秦宏2010年5 月5 日批准占空比可调的方波变换电路1 设计主要内容及要求1.1 设计目的：（1）掌握比较器、PWM（占空比调制）电路的构成、原理与设计方法；（2）熟悉模拟元件的选择、使用方法。

1.2 基本要求（1）含有输入隔离级；（2）输入方波信号，幅度3V，频率1kHz；（3）占空比可线性调整；（4）输出调制占空比的方波频率要求频率1kHz。

1.3 发挥部分自主方波产生电路；（2）其他。

2 设计过程及论文的基本要求：2.1 设计过程的基本要求（1）基本部分必须完成，发挥部分可任选2个方向：（2）符合设计要求的报告一份，其中包括逻辑电路图、实际接线图各一份；（3）设计过程的资料、草稿要求保留并随设计报告一起上交；报告的电子档需全班统一存盘上交。

2.2 课程设计论文的基本要求（1）参照毕业设计论文规范打印，文字中的小图需打印。

项目齐全、不许涂改，不少于3000字。

图纸为A3，附录中的大图可以手绘，所有插图不允许复印。

（2）装订顺序：封面、任务书、成绩评审意见表、中文摘要、关键词、目录、正文（设计题目、设计任务、设计思路、设计框图、各部分电路及参数计算（重要）、工作过程分析、元器件清单、主要器件介绍）、小结、参考文献、附录（逻辑电路图与实际接线图）。

3 时间进度安排2010.5.28沈阳工程学院模拟电子技术课程设计成绩评定表系（部）：自动控制工程系班级：测控本082 学生姓名：张国辉中文摘要脉宽调制(PWM:(Pulse Width Modulation)是利用微处理器的数字输出来对模拟电路进行控制的一种非常有效的技术，广泛应用在从测量、通信到功率控制与变换的许多领域中。

方波的占空比和频率调节/************************************************************** **/程序功能简介：本程序产生15HZ~~~50KHZ的方波，并且实现频率和脉宽的独立调制，即可在改变频率的同时不改变脉宽，再改变脉宽的同时不改变频率；同时设置两个调节步长------在KEY键按下时，粗调，没有按下时，细调；程序思路：本程序用到两个定时器------定时器0和定时器1，其中定时器0工作在定时方式下，决定方波的频率；定时器1，同样工作在定时方式下，用于设定脉宽；/************************************************************** **/ #include "reg52.h"#include "math.h"#define uchar unsigned char#define uint unsigned int#define ALL 65536 //定时器工作方式1时，最大基数长度65536；#define F_osc 12000000 //晶振频率12M；/*各端口定义*/sbit KEY_F_UP=P0^2; //频率上调按钮；sbit KEY_F_DOWN=P0^3; //频率下调按钮；sbit KEY_W_UP=P0^4; //脉宽上调按钮；sbit KEY_W_DOWN=P0^5; //脉宽下调按钮；sbit KEY=P0^6; //粗细调节按钮-----按下为粗调，否则为细调；sbit OUTPUT=P1^0; //波形输出；/*全局变量声明；*/uchar TIMER0_H,TIMER0_L,TIMER1_H,TIMER1_L; //定时器0和定时器1的初值设置；uchar PERCENT=50; //初始占空比；uchar FLAG_F=0,FLAG_W=0; //频率调节标志和脉宽调制标志；uint FREQ=1000; //初始频率；float temp; //临时全局变量，用于数据传递；/*函数声明；*/void delay(uchar t); //延时函数，用于按键去抖；void init(); //初始化函数，用于定时器的初始化；void calculate_F(); //频率计算函数，当频率变化，计算出定时器0初值；void calculate_W(); //脉宽计算函数，脉宽变化时，计算出定时器1初值；void key_scan(); //按键扫描函数；void timer0(); //定时器0中断函数；void timer1(); //定时器1中断函数；/***************************************///函数名称：delay()；//入口参数：uchar t；//出口参数：无；//函数功能：延时；/***************************************/void delay(uchar t){uchar i,j;while(t--){for(i=0;i<100;i++)for(j=0;j<100;j++);}}/************************************************************** **/ //函数名称：calculate_F();//入口参数：无；//出口参数：无；//函数功能：频率计算函数，当频率变化，计算出定时器0初值；/****************************************************************/ void calculate_F(){temp=ALL-F_osc/12.0/FREQ;TIMER0_H=(uint)temp/256;TIMER0_L=(uint)temp%256;/************************************************************** **/ //函数名称：calculate_W()；//入口参数：无；//出口参数：无；//函数功能：脉宽计算函数，脉宽变化时，计算出定时器1初值；/****************************************************************/ void calculate_W(){float TEMP;TEMP=(1-PERCENT/100.0)*ALL+temp*PERCENT/100.0;TIMER1_H=(uint)TEMP/256;TIMER1_L=(uint)TEMP%256;}/**********************************///函数名称：key_scan()；//入口参数：无；//出口参数：无；//函数功能：按键扫描函数；/*********************************/void key_scan()delay(4);if(!KEY_F_UP) //频率上调键按下；{FLAG_F=1; //置标志位；if(!KEY)FREQ+=10;elseFREQ++;if(FREQ>50000)FREQ=1;}else if(!KEY_F_DOWN) //频率下调键按下；{ FLAG_F=1; //置标志位；if(!KEY)FREQ-=10;elseFREQ--;if(FREQ<1)FREQ=50000;}else if(!KEY_W_UP) //脉宽上调键按下；{ FLAG_W=1; //置标志位；if(!KEY)PERCENT+=5;elsePERCENT++;if(PERCENT>99)PERCENT=1;}else if(!KEY_W_DOWN) //脉宽下调键按下；{ FLAG_W=1; //置标志位；if(!KEY)PERCENT-=5;elsePERCENT--;if(PERCENT<1)PERCENT=99;}else ;}/*************************************/ //函数名称 timer0()；//入口参数：无；//出口参数：无；//函数功能：定时器0中断函数；/***********************************/ void timer0() interrupt 1 {TH0=TIMER0_H;TL0=TIMER0_L;TR1=1; //开定时器1；OUTPUT=1;}/************************************/ //函数名称 timer1()；//入口参数：无；//出口参数：无；//函数功能：定时器1中断函数；/***********************************/ void timer1() interrupt 3 {TH1=TIMER1_H;TL1=TIMER1_L;TR1=0;//关定时器1，一定要这一步，因为定时器1的定时短于定时器0；OUTPUT=0;/***********************************************///函数名称 init()；//入口参数：无；//出口参数：无；//函数功能：定时器初始化函数；/**********************************************/void init(){TMOD=0x11; //定时器0和定时器1都工作在方式1，16位计数器；calculate_F(); //初始为1KHZ，占空比为50%；calculate_W();TH0=TIMER0_H;TL0=TIMER0_L;TH1=TIMER1_H;TL1=TIMER1_L;ET0=1;ET1=1;EA=1;TR0=1;TR1=1;}/*************************************************///函数名称 main()；//入口参数：无；//出口参数：无；//函数功能：主函数入口；/************************************************/main()init();while(1){key_scan();if(FLAG_F) //改变频率时要注意要进行脉宽的重新设置；{calculate_F();calculate_W();FLAG_F=0;}if(FLAG_W) // 脉宽改变，频率不改变；{calculate_W();FLAG_W=0;}}}。

《单片机原理与应用》频率占空比可调的方波发生器1 单片机介绍及仿真原理MSP430系列单片机是美国德州仪器（TI）1996年开始推向市场的一种16位超低功耗、具有精简指令集（RISC）的混合信号处理器（Mixed Signal Processor）。

称之为混合信号处理器，是由于其针对实际应用需求，将多个不同功能的模拟电路、数字电路模块和微处理器集成在一个芯片上，以提供“单片”解决方案。

该系列单片机多应用于需要电池供电的便携式仪器仪表中。

单片机有集成度高、功能强、可靠性高、体积小、功耗地、使用方便、价格低廉等一系列优点，目前已经渗入到人们工作和生活的方方面面，几乎“无处不在，无所不为”。

单片机的应用领域已从面向工业控制、通讯、交通、智能仪表等迅速发展到家用消费产品、办公自动化、汽车电子、PC机外围以及网络通讯等广大领域。

单片机有两种基本结构形式:一种是在通用微型计算机中广泛采用的，将程序存储器和数据存储器合用一个存储器空间的结构，称为普林斯顿结构。

另一种是将程序存储器和数据存储器截然分开，分别寻址的结构，一般需要较大的程序存储器，目前的单片机以采用程序存储器和数据存储器截然分开的结构为多。

本课题讨论的方波发生器的核心是目前应用极为广泛的 51系列单片机。

本次课程设计运用的仿真软件是Proteus。

Proteus是世界上著名的EDA工具(仿真软件)，从原理图布图、代码调试到单片机与外围电路协同仿真，一键切换到PCB设计，真正实现了从概念到产品的完整设计。

是目前世界上唯一将电路仿真软件、PCB设计软件和虚拟模型仿真软件三合一的设计平台，其处理器模型支持8051ARM、8086和MSP430等。

在编译方面，它也支持IAR、Keil和MPLAB等多种编译器。

2 设计原理本设计通过单片机80C51的P3口的P3.0和P3.1两个引脚输出两路方波信号，通过P1口的矩阵键盘（只用到其中4个）来控制输出方波的相位和频率变化以及复位。

什么是PWM脉冲宽度调制(PWM)，是英文“Pulse Width Modulation”的缩写，简称脉宽调制，是利用微处理器的数字输出来对模拟电路进行控制的一种非常有效的技术，广泛应用在从测量、通信到功率控制与变换的许多领域中。

pwm的频率：是指1秒钟内信号从高电平到低电平再回到高电平的次数(一个周期)；也就是说一秒钟PWM有多少个周期单位：Hz表示方式： 50Hz 100Hzpwm的周期：T=1/f周期=1/频率50Hz = 20ms一个周期如果频率为50Hz ，也就是说一个周期是20ms 那么一秒钟就有 50次PWM周期占空比：是一个脉冲周期内，高电平的时间与整个周期时间的比例单位：%(0%-100%)表示方式：20%周期：一个脉冲信号的时间1s内测周期次数等于频率脉宽时间：高电平时间上图中脉宽时间占总周期时间的比例，就是占空比。

比方说周期的时间是10ms，脉宽时间是8ms 那么低电平时间就是2ms 总的占空比 8/8+2= 80%。

这就是占空比为80%的脉冲信号。

而我们知道PWM就是脉冲宽度调制通过调节占空比，就可以调节脉冲宽度(脉宽时间) 而频率就是单位时间内脉冲信号的次数，频率越大。

以20Hz 占空比为80% 举例就是1秒钟之内输出了20次脉冲信号每次的高电平时间为40ms我们换更详细点的图上图中，周期为TT1为高电平时间T2 为低电平时间假设周期T为 1s 那么频率就是 1Hz 那么高电平时间0.5s ，低电平时间0.5s 总的占空比就是 0.5 /1 =50%PWM原理以单片机为例，我们知道，单片机的IO口输出的是数字信号，IO口只能输出高电平和低电平。

假设高电平为5V 低电平则为0V 那么我们要输出不同的模拟电压，就要用到PWM，通过改变IO口输出的方波的占空比从而获得使用数字信号模拟成的模拟电压信号。

我们知道，电压是以一种连接1或断开0的重复脉冲序列被夹到模拟负载上去的（例如LED灯，直流电机等），连接即是直流供电输出，断开即是直流供电断开。