由于不需要建立復(fù)雜的數(shù)學(xué)模型，大部分PID控制器靠良好的PID系數(shù)整定就能工作的很好。而STM8S103F屬于很小的8位單片機(jī)，它開發(fā)簡(jiǎn)單便捷、價(jià)格適宜，是一種非常好用的單片機(jī)。本文中我們運(yùn)用STM8S103F3來制作一個(gè)穩(wěn)定簡(jiǎn)單的升壓電路。

STM8S103F3是一種TSSOP20封裝很小的8位單片機(jī)，具有價(jià)格低、外設(shè)多、開發(fā)方便、以及寬工作電壓等優(yōu)點(diǎn)，平均只要1塊多就能買一片。這里我們要用到3個(gè)定時(shí)器、一個(gè)UART串口、一個(gè)I2C串口、一個(gè)SPI串口、一個(gè)10位16通道的高速AD，還有看門Doge等。幾乎每一個(gè)IO口都有自己的外部中斷，內(nèi)部具有多個(gè)始終源。

這里暫時(shí)只用了兩個(gè)定時(shí)器和ADC。IM1這個(gè)高級(jí)16位定時(shí)器用于產(chǎn)生固定頻率可變占空比的PWM波，通過一個(gè)引腳進(jìn)行輸出TIM4這個(gè)普通8位定時(shí)器用于隔一段時(shí)間進(jìn)行PI運(yùn)算，從而穩(wěn)定輸出電壓ADC中的4通道(AIN4)用于檢測(cè)輸出電壓，而3通道(AIN3)用于提供一個(gè)參考電壓，約0.6-0.7V，這個(gè)電壓利用二極管正向?qū)▔航诞a(chǎn)生的。

使用參考電壓是因?yàn)锳DC出來的結(jié)果是一個(gè)整數(shù)，還需要乘以單片機(jī)電源電壓再除以2的10次放才是真正的電壓。單片機(jī)的供電可能不穩(wěn)定，如果沒有這個(gè)參考，那可能會(huì)造成輸出不穩(wěn)定。

電路圖

運(yùn)行時(shí)配置好定時(shí)器TIM1 TIM4還有ADC即可。然后在TIM4中定時(shí)運(yùn)行PID算法。初始化TIM1，由主時(shí)鐘直接驅(qū)動(dòng)不分頻，把它弄成向上計(jì)數(shù)模式：

TIM1_TimeBaseInit(0, TIM1_COUNTERMODE_UP, DUTYCYCLE_RESOLUTION, 0);

然后把輸出通道1配置成PWM模式，高電平有效，同時(shí)開啟反向的輸出，可以給同步整流的管子用wTIM1_OC1Init (TIM1_OCMODE_PWM1,TIM1_OUTPUTSTATE_ENABLE,TIM1_OUTPUTNSTATE_ENABLE,0,TIM1_OCPOLARITY_HIGH,TIM1_OCPOLARITY_HIGH,TIM1_OCIDLESTATE_RESET,TIM1_OCIDLESTATE_RESET);

啟動(dòng)定時(shí)器和PWM輸出

TIM1_CtrlPWMOutputs(ENABLE);

TIM1_Cmd(ENABLE);

設(shè)置占空比為1/320

TIM1_SetCompare1(1);

初始化TIM4，由64次分頻的主時(shí)鐘驅(qū)動(dòng)，當(dāng)計(jì)數(shù)到達(dá)255的時(shí)候觸發(fā)一次中斷。

TIM4_TimeBaseInit(TIM4_PRESCALER_64, 0xFF);

上來就得觸發(fā)一次更新事件還有中斷，讓TIM4_PRESCALER_64生效。

TIM4_SetCounter(0xFF);

TIM4_ITConfig(TIM4_IT_UPDATE, ENABLE);

開總中斷

rim();

開TIM4

TIM4_Cmd(ENABLE);

本電路設(shè)計(jì)中的PWM頻率計(jì)算方法及結(jié)果如下：STM8中的主時(shí)鐘為16MHz。本制作中讓STM8全速工作：CLK_HSIPrescalerConfig(CLK_PRESCALER_HSIDIV1)，也就是說驅(qū)動(dòng)TIM1的預(yù)分頻器的頻率為16MHz，沒有進(jìn)行分頻。當(dāng)計(jì)數(shù)到320時(shí)自動(dòng)重裝計(jì)數(shù)器的值，得出PWM頻率=16MHz/320=50KHz， PWM的分辨率為100/320%。