المتحكم المايكروي PIC و تعديل عرض النبضة PWM
درس عن انواع تعديل عرض النبضة PWM المتوفرة في المتحكم المايكروي PIC و بيئة التطوير PicBasic Pro
تحتوي بعض موديلات المتحكم المايكروي PIC على دائرة متخصصة تعمل على توليد نبضات بعرض محدد PWM حسب حاجة المبرمج, كما تحتوي بيئة التطوير PicBasic Pro على أمر يمكن من خلاله توليد تلك النبضات حتى و إن كان هذا المتحكم لا يحتوي على دائرة توليد نبضات PWM. سنتعرف في هذا الدرس إلى الطريقتين و الفرق بينهما و كيفية التعامل معهما من خلال بيئة التطوير PicBasic Pro.
Hardware PWM. يمكن استخدام دوائر تعديل عرض النبضة المدمجة مع بعض المتحكمات المايكروية PIC وضبط الإعدادات الضرورية للحصول على موجة بالتردد و العرض المطلوبين. تمتاز المتحكمات التي تحتوي على هذا النوع من الدوائر بإمكانية توليد النبضات المطلوبة و تنفيذ أي أمر آخر في نفس الوقت. في البداية يجب التأكد من وجود دائرة تعديل عرض النبضة في المتحكم المستخدم, ثم يمكن ضبط الإعدادات عن طريق الأمر HPWM. يجب تحديد كل من رقم القناة المطلوب ضبط إعداداتها (Channel) و نسبة الجزء الموجب إلى السالب من الموجة (Duty cycle) و التردد المطلوب للموجة. قد تحتوي المتحكمات المايكروية PIC على قناة PWM واحدة أو قناتين أو ثلاثة قنوات حسب موديل المتحكم. في حالة المتحكم ذو القناتين, يجب أن يكون تردد الموجتين على القناتين متساوي. يتم تحديد نسبة الجزء الموجب إلى السالب على المقياس (0-255) حيث إن القيمة 0 تجعل من الموجة الخارجة منخفضة على طول وقت الموجة في حين القيمة 255 تجعل من الموجة مرتفعة على طول وقت الموجة. تمثل القيمة 127 نسبة 50%, أي إن نصف وقت الموجة سيكون مرتفعا و النصف الآخر منخفض. يتم بعد ذلك تحديد تردد الموجة و هو ما سيحدد عدد النبضات في الثانية و بالتالي وقت الموجة الواحدة. لا يمكن استخدام أي تردد على قناة PWM, حيث توجد محددات لأقل تردد ممكن استخدامه حسب تردد المذبذب المستخدم, كما لا يمكن تجاوز التردد 32767 هيرتز في كل الأحوال.
جدول الترددات الدنيا الممكن استخدامها مع قنوات PWM لكل تردد مذبذب. منقول من ملفات المساعدة لبيئة التطوير PicBasic Pro.
مثال,الأمر HPWM 1,102,200 سيقوم بتوليد نبضات بتردد 200 هيرتز و (Duty cycle) بقيمة 40% على القناة رقم 1.
Software PWM. في حالة عدم توفر دائرة تعديل عرض النبضة في المتحكم المستخدم, من الممكن أن تقوم بيئة التطوير PicBasic Pro بتوليد نبضات مطابقة لما تقوم بتوليده الدوائر المدمجة في بعض المتحكمات. تختلف هذه الطريقة عن الطريقة السابقة بأنه لا يمكن تنفيذ أي أمر اخر لحين انتهاء تنفيذ هذا الأمر. يمكن استخدام أي من مخرجات المتحكم المايكروي PIC مع هذا الأمر. لتنفيذ هذا الأمر, يجب تحديد المخرج المطلوب توليد النبضات عن طريقه, نسبة الجزء المرتفع إلى الجزء المنخفض في الشوط الواحد (Duty cycle) و عدد الأشواط (Cycle) المطلوب توليدها. يعتمد زمن الشوط الواحد للنبضات المولدة على تردد المذبذب المستخدم في تشغيل المتحكم. في حالة استخدام مذبذب بتردد 4 ميكا هيرتز, سيكون زمن الشوط الواحد 5 ملي ثانية, في حين يكون زمن الشوط الواحد 1 ملي ثانية عند استخدام مذبذب بتردد 20 ميكا هيرتز لتشغيل المتحكم.
مثال, سيقوم الأمر PWM PORTB.7,51,500 بتوليد 500 نبضة على المنفذ PORTB.7 و بنسبة (Duty cycle) 20% بتردد يعتمد على تردد المذبذب المستخدم لتشغيل المتحكم. يجب الانتباه دوما بأن المتحكم لن يقوم بتنفيذ الأمر التالي لحين انتهاء توليد 500 نبضة حسب ما مثبت في المثال وهو يعد الفرق الأكثر أهمية بين استخدام PWM و استخدام HPWM.