MSP430G2553 - PWM制御 - 版の履歴

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2024-10-14T01:31:48Z

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	<br><br>		<br><br>


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	__FORCETOC__		__FORCETOC__
	[[カテゴリ:MSP430]]		[[カテゴリ:MSP430]]

Wiki: /* デューティ比の計算 */

2024-09-04T16:32:35Z

デューティ比の計算

← 古い版		2024年9月5日 (木) 01:32時点における版
64行目:		64行目:
	<math>\mbox{ PWM 周波数 } = \frac{\mbox{ クロック周波数 }}{\mbox{ PWM 周期 }} = \frac{1.1 \mbox{[MHz]}}{1000} = 1.1 \mbox{[kHz]}</math><br>		<math>\mbox{ PWM 周波数 } = \frac{\mbox{ クロック周波数 }}{\mbox{ PWM 周期 }} = \frac{1.1 \mbox{[MHz]}}{1000} = 1.1 \mbox{[kHz]}</math><br>
	<br>		<br>
	<math>\mbox{ デューティ比 } = \frac{\mbox{TA0CCR1}}{\big( \mbox{TA0CCR0} + 1 \big)} = \frac{100}{1000} = 0.1 = 10[%]</math><br>		<math>\mbox{ デューティ比 } = \frac{\mbox{TA0CCR1}}{\big( \mbox{TA0CCR0} + 1 \big)} = \frac{100}{1000} = 0.1 = 10[\%]</math><br>
	<br>		<br>
	ただし、クロックが16[MHz]の場合、TA0CCR0レジスタに15999999を代入することはできない。<br>		ただし、クロックが16[MHz]の場合、TA0CCR0レジスタに15999999を代入することはできない。<br>
82行目:		82行目:
	<math>\mbox{ PWM 周波数 } = \frac{\mbox{ クロック周波数 }}{\mbox{ PWM 周期 }} = \frac{16 \mbox{[MHz]}}{160000} = 1 \mbox{[kHz]}</math><br>		<math>\mbox{ PWM 周波数 } = \frac{\mbox{ クロック周波数 }}{\mbox{ PWM 周期 }} = \frac{16 \mbox{[MHz]}}{160000} = 1 \mbox{[kHz]}</math><br>
	<br>		<br>
	<math>\mbox{ デューティ比 } = \frac{\mbox{TA0CCR1}}{\big( \mbox{TA0CCR0} + 1 \big)} = \frac{16000}{160000} = 0.1 = 10 [%]</math><br>		<math>\mbox{ デューティ比 } = \frac{\mbox{TA0CCR1}}{\big( \mbox{TA0CCR0} + 1 \big)} = \frac{16000}{160000} = 0.1 = 10 [\%]</math><br>
	<br>		<br>
	このように、クロックが16[MHz]の場合は、分周器を使用してクロックを分周して、適切なTA0CCR0とTA0CCR1の値を設定することにより、目的のPWM周期とデューティ比を達成することができる。<br>		このように、クロックが16[MHz]の場合は、分周器を使用してクロックを分周して、適切なTA0CCR0とTA0CCR1の値を設定することにより、目的のPWM周期とデューティ比を達成することができる。<br>

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2024-06-08T00:24:12Z

Wiki がページ「MSP430 - PWM制御」を「MSP430G2553 - PWM制御」に、リダイレクトを残さずに移動しました

← 古い版		2024年6月8日 (土) 09:24時点における版
(相違点なし)

Wiki: /* デューティ比の計算 */

2024-06-06T17:57:10Z

デューティ比の計算

← 古い版		2024年6月7日 (金) 02:57時点における版
78行目:		78行目:
	<br>		<br>
	上記の設定では、以下のように計算される。<br>		上記の設定では、以下のように計算される。<br>
	<math>\mbox{ PWM 周期 } = (\mbox{TA0CCR0} + 1) \times 8 = 20000 \times 8 = 160000</math><br>		<math>\mbox{ PWM 周期 } = (\mbox{TA0CCR0} + 1) \times \frac{1}{\mbox{ 分周比 }} = 20000 \times \dfrac{1}{\dfrac{1}{8}} = 20000 \times 8 = 160000</math><br>
	<br>		<br>
	<math>\mbox{ PWM 周波数 } = \frac{\mbox{ クロック周波数 }}{\mbox{ PWM 周期 }} = \frac{16 \mbox{[MHz]}}{160000} = 1 \mbox{[kHz]}</math><br>		<math>\mbox{ PWM 周波数 } = \frac{\mbox{ クロック周波数 }}{\mbox{ PWM 周期 }} = \frac{16 \mbox{[MHz]}}{160000} = 1 \mbox{[kHz]}</math><br>

Wiki: /* デューティ比の計算 */

2024-06-06T17:55:29Z

デューティ比の計算

← 古い版		2024年6月7日 (金) 02:55時点における版
60行目:		60行目:
	== デューティ比の計算 ==		== デューティ比の計算 ==
	クロックが1.1[MHz]の場合、TA0CCR0レジスタの値を999、TA0CCR1レジスタの値を100に設定することにより、デューティ比を10%に設定することができる。<br>		クロックが1.1[MHz]の場合、TA0CCR0レジスタの値を999、TA0CCR1レジスタの値を100に設定することにより、デューティ比を10%に設定することができる。<br>
	<math>\mbox{ PWM 周期 } = (\mbox{TA0CCR0} + 1) \times \mbox{ 分周比 } = 1000</math><br>		<math>\mbox{ PWM 周期 } = (\mbox{TA0CCR0} + 1) \times \frac{1}{\mbox{ 分周比 }} = 1000 \times 1 = 1000</math><br>
	<br>		<br>
	<math>\mbox{ PWM 周波数 } = \frac{\mbox{ クロック周波数 }}{\mbox{ PWM 周期 }} = \frac{1.1 \mbox{[MHz]}}{1000} = 1.1 \mbox{[kHz]}</math><br>		<math>\mbox{ PWM 周波数 } = \frac{\mbox{ クロック周波数 }}{\mbox{ PWM 周期 }} = \frac{1.1 \mbox{[MHz]}}{1000} = 1.1 \mbox{[kHz]}</math><br>

Wiki: /* デューティ比の計算 */

2024-06-06T17:54:43Z

デューティ比の計算

← 古い版		2024年6月7日 (金) 02:54時点における版
60行目:		60行目:
	== デューティ比の計算 ==		== デューティ比の計算 ==
	クロックが1.1[MHz]の場合、TA0CCR0レジスタの値を999、TA0CCR1レジスタの値を100に設定することにより、デューティ比を10%に設定することができる。<br>		クロックが1.1[MHz]の場合、TA0CCR0レジスタの値を999、TA0CCR1レジスタの値を100に設定することにより、デューティ比を10%に設定することができる。<br>
	<math>\mbox{ PWM 周期 } = \mbox{TA0CCR0} + 1 = 1000</math><br>		<math>\mbox{ PWM 周期 } = (\mbox{TA0CCR0} + 1) \times \mbox{ 分周比 } = 1000</math><br>
	<br>		<br>
	<math>\mbox{ PWM 周波数 } = \frac{\mbox{ クロック周波数 }}{\mbox{ PWM 周期 }} = \frac{1.1 \mbox{[MHz]}}{1000} = 1.1 \mbox{[kHz]}</math><br>		<math>\mbox{ PWM 周波数 } = \frac{\mbox{ クロック周波数 }}{\mbox{ PWM 周期 }} = \frac{1.1 \mbox{[MHz]}}{1000} = 1.1 \mbox{[kHz]}</math><br>

Wiki: /* デューティ比の計算 */

2024-06-06T17:37:43Z

デューティ比の計算

@@ 80行目: / 80行目: @@
 <math>\mbox{ PWM 周 期 } = (\mbox{TA0CCR0} + 1) \times 8 = 20000 \times 8 = 160000</math><br>
 <br>
-<math>\mbox{ PWM 周 波 数 } = \frac{\mbox{ ク ロ ッ ク 周 波 数 }}{\mbox{ PWM 周 期 }} = \frac{1.1 \mbox{[MHz]}}{1000} = 1.1 \mbox{[kHz]}</math><br>
+<math>\mbox{ PWM 周 波 数 } = \frac{\mbox{ ク ロ ッ ク 周 波 数 }}{\mbox{ PWM 周 期 }} = \frac{16 \mbox{[MHz]}}{160000} = 1 \mbox{[kHz]}</math><br>
 <br>
-<math>\mbox{ デ ュ ー テ ィ 比 } = \frac{\mbox{TA0CCR1}}{\big( \mbox{TA0CCR0} + 1 \big)} = \frac{100}{1000} = 0.1 = 10[%]</math><br>
+<math>\mbox{ デ ュ ー テ ィ 比 } = \frac{\mbox{TA0CCR1}}{\big( \mbox{TA0CCR0} + 1 \big)} = \frac{16000}{160000} = 0.1 = 10 [%]</math><br>
 <br>
 <br><br>

Wiki: /* PWMの周波数とデューティ比 */

2024-06-06T17:18:50Z

PWMの周波数とデューティ比

@@ 25行目: / 25行目: @@
 用途に応じて最適な値を選択することが重要である。<br>
 <br>
-==== PWMの周波数 ===
+==== PWMの周波数 ====
 PWMの周波数は、1秒間のパルスの数を表す。 (単位は[Hz])<br>
 <br>
@@ 56行目: / 56行目: @@
 * 周波数が高すぎると、スイッチング損失が増加して、効率が低下する場合がある。
 * デューティ比が0%や100%に近づくと、制御の分解能が低下する。
 <br><br>

Wiki: /* サンプルコード : LEDの調光制御 */

2024-06-06T05:59:56Z

サンプルコード : LEDの調光制御

@@ 91行目: / 91行目: @@
      P1DIR |= LED_PIN;          // LEDピンを出力に設定
-     // タイマーA0の設定
+     // タイマA0の設定
      TA0CTL   = TASSEL_2 | MC_1 | ID_0;  // SMCLK (1[MHz]), アップモード, 分周なし
      TA0CCR0  = 1000 - 1;                // PWM周期を1[mS] (1[kHz]) に設定
      TA0CCR1  = 500;                     // デューティ比を50%に設定
      TA0CCTL1 = OUTMOD_7;                // リセット / セットモード
@@ 115行目: / 117行目: @@
   </syntaxhighlight>
 <br>
-PWM信号の生成は、タイマーA0のハードウェア機能により自動的に行われる。<br>
+PWM信号の生成は、タイマA0のハードウェア機能により自動的に行われる。<br>
 度設定されたPWM信号は、割り込みを使用しなくても継続的に出力される。<br>
 <br>
@@ 127行目: / 129行目: @@
 割り込みを使用する場合は、対応する割り込みベクタ内で必要な処理を行う。<br>
 例えば、タイマA0の割り込みを使用してPWMのデューティ比を変更する場合は、Timer_A0関数内でTA0CCR1の値を更新する。<br>
 <br><br>

Wiki: ページの作成:「== 概要 == PWM (Pulse Width Modulation, パルス幅変調) は、電力を制御するための技術である。
PWMMは、ON / OFFを高速で切り替えることにより、平均電力を制御したり、パルスのデューティ比 (ON時間とOFF時間の比率) を変えることで出力を調整することができる。

DCモータの速度制御、LEDの調光制御、ヒータ等の温度制御、オーディオ信号の増幅 (Class…」

2024-06-06T05:37:51Z

ページの作成:「== 概要 == PWM (Pulse Width Modulation, パルス幅変調) は、電力を制御するための技術である。 PWMMは、ON / OFFを高速で切り替えることにより、平均電力を制御したり、パルスのデューティ比 (ON時間とOFF時間の比率) を変えることで出力を調整することができる。 DCモータの速度制御、LEDの調光制御、ヒータ等の温度制御、オーディオ信号の増幅 (Class…」

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== 概要 ==
PWM (Pulse Width Modulation, パルス幅変調) は、電力を制御するための技術である。 
PWMMは、ON / OFFを高速で切り替えることにより、平均電力を制御したり、パルスのデューティ比 (ON時間とOFF時間の比率) を変えることで出力を調整することができる。 
 
DCモータの速度制御、LEDの調光制御、ヒータ等の温度制御、オーディオ信号の増幅 (Class Dアンプ)等にPWM制御の技術が利用されている。 
 
PWMの特徴を以下に示す。 
* デジタル信号 (ON / OFF) で制御可能なため、マイコン等で容易に実装できる。
* 効率が良く、電力損失が少ない。
* モータの速度制御、LEDの調光制御等に広く利用されている。
 
PWMの利点を以下に示す。 
* シンプルな制御方式で、コストが低い。
* 高効率で、電力損失が少ない。
* デジタル制御が可能で、マイコンとの親和性が高い。
 
PWMは、シンプルな原理でありながら、幅広い分野で活用されている重要な技術である。 
デューティ比を変化させることにより出力を連続的に制御できるため、様々な用途に適している。 
 

== PWMの周波数とデューティ比 ==
PWMの周波数とデューティ比は、PWM信号の特性を決定する重要な要素である。 
PWMの周波数とデューティ比を適切に設定することにより、効率的かつ高精度な制御が可能になる。 
 
用途に応じて最適な値を選択することが重要である。 
 
==== PWMの周波数 ===
PWMの周波数は、1秒間のパルスの数を表す。 (単位は[Hz]) 
 
周波数が高いほど、ON / OFFの切り替えが速くなる。 
周波数が高すぎる場合は、制御対象 (モータやLED等) が応答しきれなくなる場合がある。 
周波数が低すぎる場合は、制御対象の動作が粗くなったり、ノイズが発生したりすることがある。 
 
適切な周波数は、制御対象や用途によって異なる。 
 
==== デューティ比 ====
デューティ比は、1周期におけるON時間の割合を表しており、0～100%の範囲で表現される。 
 
デューティ比が0%の場合、常にOFF状態となり、出力は最小 (0) になる。 
デューティ比が100%の場合、常にON状態となり、出力は最大になる。 
 
デューティ比を変化させることにより、出力を連続的に制御できる。 
 
==== 周波数とデューティ比の関係 ====
周波数が一定の場合、デューティ比を変化させることにより、平均電力を制御できる。 
 
デューティ比が大きいほどON時間が長くなるため、平均電力が増加する。 
周波数が高いほど、デューティ比の変化に対する応答性が向上する。 
 
==== 具体例 ====
* DCモータの速度制御の場合、周波数を数[kHz]～数十[kHz]に設定して、デューティ比を変化させて速度を制御する。
* LEDの調光制御の場合、周波数を数百[Hz]～数[kHz]に設定して、デューティ比を変化させて明るさを調整する。
 
==== 注意点 ====
* 制御対象により、適切な周波数とデューティ比の範囲が異なる。
* 周波数が高すぎると、スイッチング損失が増加して、効率が低下する場合がある。
* デューティ比が0%や100%に近づくと、制御の分解能が低下する。
 

== サンプルコード : LEDの調光制御 ==
以下の例では、タイマA0を使用してPWM信号を生成して、LEDの明るさを制御している。 
PWM周期を1[mS] (1[kHz]) に設定して、デューティ比は50%に設定している。 
 
LEDは、MSP430G2553マイコンのP1.6に接続している。 
 
# ウォッチドッグタイマを停止する。
# LEDに接続しているピンP1.6を出力に設定する。
# タイマA0を設定する。
#: 以下の例で使用しているPWM制御の設定を示す。
#* SMCLK (1[MHz]) を選択する。
#* アップモードで動作する。
#* 分周なし。
#* PWM周期を1[ms] (1[kHz]) に設定する。
#* デューティ比を50%に設定する。
#* リセット / セットモードに設定する。
# LEDに接続しているピンP1.6をタイマA0の出力に設定する。
# 低電力モード0に遷移する。
# タイマA0の割り込みベクタを定義する。 (以下の例では、未使用)
 
必要に応じて、TA0CCR1レジスタの値を変更することにより、デューティ比を調整することができる。 
 
<syntaxhighlight lang="c">
#include <msp430.h>

#define LED_PIN BIT6 // P1.6ピンにLEDを接続

void main(void)
{
WDTCTL = WDTPW | WDTHOLD; // ウォッチドッグタイマを停止

P1DIR |= LED_PIN; // LEDピンを出力に設定

// タイマーA0の設定
TA0CTL = TASSEL_2 | MC_1 | ID_0; // SMCLK (1[MHz]), アップモード, 分周なし
TA0CCR0 = 1000 - 1; // PWM周期を1[mS] (1[kHz]) に設定
TA0CCR1 = 500; // デューティ比を50%に設定
TA0CCTL1 = OUTMOD_7; // リセット / セットモード

P1SEL |= LED_PIN; // LEDピンをタイマA0の出力に設定

__bis_SR_register(LPM0_bits); // 低電力モード0に遷移
}

// タイマA0割り込み
#pragma vector=TIMER0_A0_VECTOR
__interrupt void Timer_A0(void)
{
}

// タイマA0 CCR1割り込み
#pragma vector=TIMER0_A1_VECTOR
__interrupt void Timer_A1(void)
{
}
</syntaxhighlight>
 
PWM信号の生成は、タイマーA0のハードウェア機能により自動的に行われる。 
1度設定されたPWM信号は、割り込みを使用しなくても継続的に出力される。 
 
上記の例では、PWMのデューティ比を動的に変更する必要がないため、割り込みを使用してPWM設定を更新していない。 
 
以下に示すような場合には、割り込みを使用することが有効である。 
* PWMのデューティ比を動的に変更する必要がある場合
* 他の処理と同期してPWM信号を制御する必要がある場合
* 外部イベントに応じてPWM信号を変更する必要がある場合
 
割り込みを使用する場合は、対応する割り込みベクタ内で必要な処理を行う。 
例えば、タイマA0の割り込みを使用してPWMのデューティ比を変更する場合は、Timer_A0関数内でTA0CCR1の値を更新する。 
 

__FORCETOC__
[[カテゴリ:MSP430]]