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免费教程速递!虹科手把手教您用工业树莓派做基于Python的PWM控制

广州虹科电子 2021-09-17 18:24 次阅读
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虹科工业树莓派

高性能

多接口

宽温--适应恶劣环境

★★★★

准备工作

硬件

虹科工业树莓派1台

DIO模块1个

Windows系统电脑1台

LED电路

软件(PC上):

Chrome内核浏览器、SSH连接软件(如putty)

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操作步骤

1.工业树莓派(RevPi)连好DIO模块,连网线、电源线上电。

2.电脑的浏览器打开树莓派所在IP地址,登录其管理后台,账号为admin,默认密码见机身贴纸。

3.打开PiCtory管理界面。

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4.按物理设备的左右顺序添加摆放主模块和DIO模块(从左边找到相应的模块,然后拖到右边区域进行摆放)。

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5.单击选定摆放好的DIO模块,在网页界面右下角的变量设置区,最下面的位置找到OutputPWMActiveOutputPWMFrequency两个变量。

OutputPWMActive变量长度为16bit,以掩码形式表示DIO模块各DO通道PWM使能情况,某位为1表示该位对应的通道PWM使能,某位为0表示该位只用作普通DO输出,填入框中的数应为十进制数。比方说,如果我只需要第三、第五通道设为PWM,其它仍是直接DO的话,那该变量应设为 00000000 00010100 = 20。此处,我们将该变量设为65535,也就是16bit全为1,表示所有通道PWM功能开启。

OutputPWMFrequency变量则是选择形式设定的,选项有“40Hz 1%”、“80Hz 2%”等。我们这里所选的是“200Hz 5%”,其意义为PWM频率为200Hz,占空比最小单位是5%。

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6.配置完成后点上方菜单的File -> Save as Start-Config. 保存到启动方案,然后点Tools -> Reset Driver立即使配置生效。我们这里做的事情,其实是把这两个变量的复位默认值,改为了我们刚刚设置的参数,而开机复位时会自动读取改默认值。

应当注意:OutputPWMActive变量复位之后通过任何途径修改其当前值是不会生效的,必须要设为复位默认值才能生效!

7.接下来,我们准备使用Python编程来尝试控制DO1通道的PWM。

首先,我们要知道,DO1通道的PWM占空比当前值,是由PWM_1变量决定的,该变量名在同时使用多个DIO模块时会有变化(会自动改名,避免重名),需以PiCtory右下角变量列表中显示的名称为准。

该变量的取值范围是0-100的整数,表示占空比百分比数,复位默认值不修改时各通道均为0。

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前面我们提到,当设置PWM频率时,占空比最小单位也会变化,且频率越高时,占空比最小单位越大,但不用担心,即使我们的最小单位是5%,我们在程序中把该变量值设为5倍数以外的数也是不会报错的,系统会自动取最近可用的数进行输出设置。

8.在DO1通道上接上LED电路,限流电阻阻值请按照LED实际规格选取合适的值。

整个LED回路结构为:

DO1 — 限流电阻 — LED — 地

9.现在,我们获取该变量在过程映像中对应的地址(编程时需要通过过程映像中对应的地址来访问读写变量)。先用SSH软件连上RevPi,登录名是pi,默认密码和本文第2步中的密码相同(见机身贴纸)。

10.SSH登录成功后,执行如下指令:

piTest -v PWM_1

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返回结果中第二行的offset,即为我们所需要的地址值(十进制83)。

11.有了地址变量之后开始正式编程,我们在SSH中执行命令python3,以进入python环境。命令行开头的前缀变成“>>> ”即表明已进入python环境,按Ctrl+D可退出。

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12.测试执行如下代码:

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此时,LED应该会以45%亮度亮起,此时再执行:

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则LED应以最高亮度亮起。writeByteToOffset函数的第一个参数是写入的地址,第二个参数是写入的值.

13.先退出python环境,然后执行如下命令创建名为的python脚本到默认的主目录:

nano PWMtest.py


然后在nano编辑器中填入如下代码:

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然后Ctrl+X退出,按Y确认保存,再回车确认名字即可完成脚本创建。这就是一个简单的呼吸灯例程。

14.执行如下指令给刚才创建的脚本添加执行权限:

chmod +x PWMtest.py

然后,即可通过如下指令启动脚本:

./PWMtest.py

由于脚本中设置了死循环,退出需要按Ctrl+C。

注意事项

1.当DIO模块3组电源都用24V供电时,PWM输出的高电平约为24V。

2.由于OutputPWMActive直接改值不会生效,若某一通道设置了PWM模式,又临时需要作为普通DO使用,可通过编程设置其占空比为100和0来实现高低逻辑电平输出。

3.DIO模块的每通道最大输出电流为500mA(默认的高边输出模式状态下),使用需要较大电流PWM驱动的设备(如直流电机、电磁阀)时需注意是否超限。

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虹科--工业物联网

虹科是一家在工业物联网IIoT行业经验超过3年的高科技公司,虹科与世界领域顶级公司包括EXOR、Eurotech、Unitronics、Matrikon、KUNBUS、VDOO、Esper等合作,提供先进的高端工业4.0 工业触摸屏、高端边缘计算机、IoT开发框架、PLC与HMI一体机、OPC UA、工业级树莓派、VTSCADA、VDOO设备安全分析与防护平台、安卓设备一站式管理平台等解决方案。物联网事业部所有成员都受过专业培训,并获得专业资格认证,平均3年+的技术经验和水平一致赢得客户极好口碑。我们积极参与行业协会的工作,为推广先进技术的普及做出了重要贡献。至今,虹科已经为行业内诸多用户提供从硬件到软件的不同方案,并参与和协助了众多OEM的设备研发和移植项目,以及终端用户的智能工厂和工业4.0升级改造项目。

往期精彩回顾

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原文标题:免费教程速递!虹科手把手教您用工业树莓派做基于Python的PWM控制

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