基于ATmega16的氣動標記控制系統設計

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行機構工作。但目前大多數個人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態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計數時，若TCNTn與OCRlx相匹配，OClx清零，并置為低電平;當TCNTn向BOTTOM計數時，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是計數器最大值。如果PwM工作頻率已知，

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