EEPW论坛

十七、PWM模块实现H桥直流电机驱动
本次试验又是一个新模块的实验，本实验的大致工作流程使这样的：
1、有五个按钮，以中断的方式分别控制电机的五个基本状态：正转（+ run）、反转（- run）、停止（stop）、加速（+ speed）和减速（- speed）。通过这五个基本状态的组合还有正转加速、反转加速等，通过H桥电路对直流电机的运行状态进行全方位的控制。说到H桥电路，下面我先说一下H桥电路的基本电路图及其工作原理：
下图所示为一个典型的直流电机控制电路：

下图所示为电机朝一个方向旋转的示意图：

下图所示是电机朝另一个方向旋转的示意图：

下图为典型的实用的H桥电路图：

本次实验用到的H桥电路图如下图所示：

以上为科普知识。。。未完待续。。。。
大家可以先看看视频，一睹为快，链接地址如下：
http://v.youku.com/v_show/id_XNDQ4MTk0ODMy.html

十七、PWM模块实现H桥直流电机驱动
本次实验用到的模块：
1：RL78/G13核心开发板：产生2路PWM波驱动H桥直流电机驱动电路
2：LCD1602液晶显示器：显示直流电机的运行状态和占空比
3：H桥直流电机驱动电路：实现对电机的正反转控制
4：直流电机：型号为：N13LB110
本次实验的CubeSuite+编程及设置：
本次实验的Timer模块使用到的通道情况如下：

本次实验的PWM主从通道设置方式，（每一路PWM波就需要2路通道，本次实验采用2和3一组，4和5一组)，通道的搭配选择是有讲究的，具体是这样的：
通道0、2、4、6可以作为主通道使用，通道1至7可以作为从通道使用，但是还要有一个条件：
从通道的通道号一定要大于主通道的通道号，例如：若选2通道为主通道，则只有3、4、5、6、7可以与通道2配合作为其从通道，而通道1却不可以，还有一个规则：
从通道与主通道之间不可有另外一个主通道，例如：若选2、4分别为2个PWM生成器的主通道，则通道5、6、7不可作为通道2的从通道，因为中间有一个通道4为另外一个主通道。
详细内容请参考RL78/G13的datasheet的第359页：时钟单元的基本规则，这里对其有详细的描述，下面上个图参考一下先：

下面上图：第一个PWM模块的主通道Channel2设置：

第一个PWM模块的从通道Channel3设置：

第二个PWM模块的主通道4的设置与通道2的设置完全相同，从通道5的设置与通道3的设置完全相同。
PWM的周期和占空比计算方式如下图所示：

5个中断按键的中断函数如下程序所示：
__interrupt static void r_key_interrupt(void)
{
    /* Start user code. Do not edit comment generated here */
    switch (P6)
    {
     case 254: key0input =1;          //the key name is "- run".
             duty2Period = 0;       //the output of PWM2 is duty=0% (PWM2==0) PWM wave.
      cycle2Period = 3199;
      duty4Period = 1600;    //the output of PWM4 is duty=50% PWM wave.
      cycle4Period =3199;
                    //LCD_dispkey0();
      break;
     case 253: key1input =1;     //the key name is "stop"
             duty2Period = 3200;
      cycle2Period = 3199; // the output of both TO03 and TO05 is "1", so the motor is "stop".
      duty4Period = 3200;
      cycle4Period = 3199;
      break;
     case 251: key2input =1;      //the key name is "+ run".
             duty2Period = 1600;    //the output of PWM2 is duty=50% PWM wave.
      cycle2Period = 3199;
      duty4Period = 0;       //the output of PWM4 is duty=0% (PWM4==0) PWM wave.
      cycle4Period = 3199; 
      break;
     case 247: key3input =1;          //the key name is "- speed".
              if (duty2Period == 0)
           {
        if (duty4Period > 50)       //when the PWM4 is the engine, decrease the duty of PWM4. 
           {
        duty4Period = duty4Period - 50;
    }
        else
           {
        duty4Period = 0;    //the speed minium is "0" always ("stop").
    }
     }
       else if ( duty4Period == 0)
            {
        if (duty2Period > 50)       //when the PWM2 is the engine, decrease the duty of PWM2. 
           {
        duty2Period = duty2Period - 50;
    }
        else
           {
        duty2Period = 0;   //the speed minium is "0" always ("stop").
    }
      }
       else
             {
         duty2Period = cycle2Period + 1;         //put the output of both PWM2 and PWM4  high level "1".
         duty4Period = cycle4Period + 1;         //then the motor will "stop".
      }
        break;                   
     case 239: key4input =1;         //the key name is "+ speed".
              if (duty2Period == 0)
           {
        if (duty4Period < cycle4Period -49)       //when the PWM4 is the engine, increase the duty of PWM4. 
           {
        duty4Period = duty4Period + 50;
    }
        else
           {
        duty4Period = cycle4Period + 1;    //the speed maxium is "1" always.
    }
     }
       else if ( duty4Period == 0)
            {
        if (duty2Period < cycle2Period -49)       //when the PWM2 is the engine, increase the duty of PWM2. 
           {
        duty2Period = duty2Period + 50;
    }
        else
           {
        duty2Period = cycle2Period + 1;   //the speed maxium is "1" always.
    }
      }
       else
             {
         duty2Period = cycle2Period + 1;         //put the output of both PWM2 and PWM4  high level "1".
         duty4Period = cycle4Period + 1;         //then the motor will "stop".
      }
        break;
     default:
             {
         //duty2Period = cycle2Period + 1;         //put the output of both PWM2 and PWM4  high level "1".
         //duty4Period = cycle4Period + 1;         //then the motor will "stop".
      }
    }
    KRIF=0;            //clear the flag of the keyinterrupt
   
    /* End user code. Do not edit comment generated here */
}
Timer的占空比更新程序，由于Timer中TDR的更新只能在主通道中断产生之后，而且要求中断产生后要立即更新，所以就将TDR02和TDR03的数据更新放在了通道2的中断函数内，如下程序：
__interrupt static void r_tau0_channel2_interrupt(void)
{
    /* Start user code. Do not edit comment generated here */
    TDR02=cycle2Period;
    TDR03=duty2Period;
    /* End user code. Do not edit comment generated here */
}
另一个PWM的中断函数与之类似，如下所示：
__interrupt static void r_tau0_channel4_interrupt(void)
{
    /* Start user code. Do not edit comment generated here */
    TDR04=cycle4Period;
    TDR05=duty4Period;
    /* End user code. Do not edit comment generated here */
}
最后，说一下本次试验PWM波输出的两个管脚分别为：P31：TO03、P05：TO05
接下来上几张效果图：
系统搭建组装图：

直流电机旋转中图：

LCD1602显示电机运行状态图：

LCD1602显示数据的格式如下：
第一路PWM的占空比（%）              正转（+）/反转（-）            常显字符“run”
第二路PWM的占空比（%）              加速（+）/减速（-）            常显字符“speed”
好了，最后上个视频链接：
http://v.youku.com/v_show/id_XNDQ4MTk0ODMy.html

好的，期待着EEPW友们提出改进意见，更期待着你们的作品。。。一起分享。。。共同学习。。。

精华帖都在着了，EEPW友们慢慢学习吧，号召大家，没事回回帖，把精华帖都聚集起来，方便大家相互学习。。。

准备做一个基于RL78/G13的SD卡读写器，方案的初步构想是通过本次开发板的虚拟串口来完成对外接SD卡的读和写，不知本设想是否具有可行性，因为通过虚拟串口对SD卡进行读写是不是会很慢，在这里先附上一份关于SD卡读写的SPI通信协议，以抛砖引玉

将瑞萨的RL78/G13和即将要开始的FPGA DIY活动结合起来完成我原先拟定的设计，也许直接在16位的瑞萨单片机上跑FFT的确有点吃力，不过借着本次FPGA DIY的活动，希望多多学习FPGA的知识，运用到此未完成的设计中来，希望能有所收获，下面附上我重新拟定的系统结构框图，有不足之处，欢迎指点!