pwm控制直流電動機轉(zhuǎn)速報告-文庫吧
2025-05-08 18:07 本頁面
【正文】 電則在1μA～。高度保密。方案二：采用AT80C51系統(tǒng)。特點是具有8K字節(jié)的ROM，32個可編程IO口，3個16位定時/計數(shù)計，8個中斷源，1個全雙工UART串行通信口，編程容易，是應(yīng)用廣泛的一種單片機。方案三：采用MSP430。此系列單片機是一個16位的單片機，采用了精簡指令集（RISC）結(jié)構(gòu)，具有豐富的尋址方式（7 種源操作數(shù)尋址、4 種目的操作數(shù)尋址）、簡潔的 27 條內(nèi)核指令以及大量的模擬指令；大量的寄存器以及片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲器都可參加多種運算；還有高效的查表處理指令。這些特點保證了可編制出高效率的源程序。 綜合以上三種方案，本設(shè)計選擇方案二。 輸入模塊的論證與選擇方案一：采用獨立鍵盤來控制輸入。特點是硬件結(jié)構(gòu)簡單，編程容易，按鍵較多時需要較多的IO口。方案二：采用矩陣鍵盤來控制輸入。特點是硬件結(jié)構(gòu)復雜，編程復雜，對于按鍵較多時，可節(jié)約IO口。方案三：采用撥碼開關(guān)。撥碼開關(guān)(也叫DIP開關(guān)，撥動開關(guān),超頻開關(guān)，地址開關(guān)，撥拉開關(guān)，數(shù)碼開關(guān)，指撥開關(guān))是一款用來操作控制的地址開關(guān)，采用的是0/1的二進制編碼原理。通俗的說也就是一款能用手撥動的微型的開關(guān)，所以也通常叫指撥開關(guān)的也很多。廣泛使用于數(shù)據(jù)處理、通信、遙控和防盜自動警鈴系統(tǒng)、風淋室等需要手動程式編制的產(chǎn)品上。綜合以上三種方案，本設(shè)計選擇方案一。方案一：采用數(shù)碼管顯示。特點是耗電少、壽命長、成本低、故障少、可視距離遠，但其只能顯示數(shù)字，字母。方案二：采用LCD1602顯示。特點是體積小，功耗低，顯示內(nèi)容豐富，是單片機應(yīng)用設(shè)計中最常用的信息顯示模塊。方案三：采用LCD12864顯示。特點是該模塊靈活的接口方式和簡單、方便的操作指令，可構(gòu)成全中文人機交互圖形界面?？梢燥@示84行1616點陣的漢字. 。不論硬件電路結(jié)構(gòu)或顯示程序都要簡潔得多，價格也較低廉。綜合以上三種方案，本設(shè)計選擇方案二。、 傳感器的論證與選擇方案一：采用紅外對管測速。特點是能夠快速反應(yīng)電機軸上碼盤的黑白線， 輸出方波，并用數(shù)碼管顯示?？梢詽M足一般小電機的測速，適合于玩具車的，循跡小車的測速，但在大型電機上還有很大要改進的地方方案二：采用編碼測速。特點是功耗小，性能穩(wěn)定，分辨力高，廣泛應(yīng)用于機電測速的各個方面。方案三：采用光電對管測速。采用集成電路技術(shù)和SMT表面安裝工藝而制造的新一代光電開關(guān)器件，具有延時、展寬、外同步、抗相互干擾、可靠性高、工作區(qū)域穩(wěn)定和自診斷等智能化功能。這種新穎的光電開關(guān)是一種采用脈沖調(diào)制的主動式光電探測系統(tǒng)型電子開關(guān)，它所使用的冷光源有紅外光、紅色光、綠色光和藍色光等，可非接觸，無損傷地迅速和控制各種固體、液體、透明體、黑體、柔軟體和煙霧等物質(zhì)的狀態(tài)和動作。體積小、功能多、壽命長、精度高、響應(yīng)速度快、檢測距離遠以及抗光、電、磁干擾能力強。綜合以上三種方案，本設(shè)計選擇方案二。3理論分析與計算 PWM調(diào)速原理PWM(脈沖寬度調(diào)制)是通過控制固定電壓的直流電源開關(guān)頻率改變負載兩端的電壓,從而達到控制要求的一種電壓調(diào)整方法。PWM可以應(yīng)用在許多方面。比如電機調(diào)速、溫度控制、壓力控制等等。在PWM驅(qū)動控制的調(diào)整系統(tǒng)中按一個固定的頻率來接通和斷開電源并且根據(jù)需要改變一個周期內(nèi)“接通”和“斷開”時間的長短。通過改變直流電機電樞上電壓的“占空比”來達到改變平均電壓大小的目的，從而來控制電動機的轉(zhuǎn)速，也正因為如此PWM又被稱為“開關(guān)驅(qū)動裝置”。設(shè)電機始終接通電源時，電機轉(zhuǎn)速最大為Vmax，設(shè)占空比為D= t1 / ，則
電機的平均速度為Va = Vmax * D，其中Va指的是電機的平均速度，Vmax 指電機在全通電時的最大速度，D = t1 / T是指占空比。
由上面的公式可見，當我們改變占空比D=t1/T時，就可以得到不同的電機
平均速度Vd,從而達到調(diào)速的目的。嚴格來說，平均速度Vd與占空比D并非嚴
格的線性關(guān)系，但是在一般的應(yīng)用中，我們可以將其近似的看成是線性關(guān)系。 PWM調(diào)速方法 基于單片機類由軟件來實現(xiàn)PWM：在PWM調(diào)速系統(tǒng)中占空比D是一重要參數(shù)在電源電壓dU不變的情況下，電樞端電壓的平均值取決于占空比D大小，改變D的值可以改變電樞端電壓的平均值從而達到調(diào)速的目的。改變占空比D的值有三種方法：
A、定寬調(diào)頻法：保持1t不變，只改變t，這樣使周期(或頻率)也隨之改變。 B、調(diào)寬調(diào)頻法：保持t不變，只改變1t，這樣使周期(或頻率)也隨之改變。C、定頻調(diào)寬法：保持周期T(或頻率)不變，同時改變1t和t。 前兩種方法在調(diào)速時改變了控制脈沖的周期(或頻率)，當控制脈沖的頻率與
系統(tǒng)的固有頻率接近時，將會引起振蕩，因此常采用定頻調(diào)寬法來改變占空比從而改變直流電動機電樞兩端電壓。利用單片機的定時計數(shù)器外加軟件延時等方式來實現(xiàn)脈寬的自由調(diào)整。此種方式可簡化硬件電路、操作性強等優(yōu)點。二 硬件電路設(shè)計 1 控制系統(tǒng) 單片機80C51如圖2所示。圖2 80C51單片機 AT80C51 是一個低功耗，高性能 CMOS 8 位單片機，片內(nèi)含 4k Bytes SP的可反復擦寫的 Flash 只讀程序存儲器，器件采用 ATMEL 公司的高密度、非易失性存儲技術(shù)制造，兼容標準 MCＣ51 指令系統(tǒng)及 89C51
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