【正文】 廣州大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）用紙 軟件實(shí)現(xiàn)分析 由于轉(zhuǎn)速是以單位時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)數(shù)來衡量，在變換過程中多數(shù)是有規(guī)律的重復(fù)運(yùn)動(dòng)。 M/T 法雖然結(jié)合了 M 法和 T法各自的優(yōu)點(diǎn)，在高、低頻測量中都能得到較高精度，但 MIT 法在 M法、 T法的切換頻率點(diǎn)處存在較大誤差，且 測量時(shí)問波動(dòng)較大。 2） T 法 (測周期法 ) 是通過測量被測信號的周期然后換算出被測信號的頻率。 1） M 法 (測頻法 )是在給定的閘門時(shí)間內(nèi)測量被測信號的脈沖個(gè)數(shù)，進(jìn)行換算得出被測信號的頻率。所以要很小心，分析好編程的邏輯性。 L2=PWM。 圖 24 H橋錯(cuò)開的波形圖 由 IR2110芯片的開通原理是有自舉電容上電，所以在上橋開通之前，下橋必須通電，原因在 于 IR2110芯片主要用于逆變電路。 H2=PWM。 L2=!PWM。 L2=!PWM。 PWM 輸出的特殊編程 重復(fù)語句 可以看到以中斷程序中用到重復(fù)的指令 ,如： if(PWM==0) //if語句作用：先關(guān)掉已開通的 mosfet 避免上下橋瞬間導(dǎo)通 { L2=!PWM。 以上程序?qū)嶒?yàn)結(jié)果正常，輸出正常 PWM信號波形，如下圖。 } TH1=timer_data/256。 count_num_temp=((count_num_temp8)|TL0)。 L_1=PWM。 H2=PWM。 //延時(shí)的作用是克服過后的反應(yīng)時(shí)間 L_1=PWM。 H2=PWM。 L2=!PWM。 廣州大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）用紙 L2=!PWM。 } } else //方向按鍵松開運(yùn)行 { if(PWM==0) //if語句作用：先關(guān)掉已開通的 mosfet 避免上下橋瞬間導(dǎo)通 { L2=!PWM。 L2=PWM。 H1=PWM。 H1=PWM。 L_1=!PWM。 L_1=!PWM。 //延時(shí)的作用是克服過后的反應(yīng)時(shí)間 L_1=!PWM。 else if(timer_countPWM_T) { if(timer_countPWM_t) /*占空比為 PWM_t/PWM_T*/ PWM=on。 PWM 調(diào)節(jié)的中斷程序及分析 PWM 調(diào)節(jié)的中斷程序 每個(gè)中斷不斷地對輸出口賦值，從而產(chǎn)生 pwm信號，以下分析產(chǎn)生 PWM 信號的中斷程序。判斷每個(gè)中斷是否為置輸出端口為高電平或低電平，可以實(shí)現(xiàn)占空比的調(diào)節(jié)。本文主要介紹利用單片機(jī)對PWM信號的 軟件實(shí)現(xiàn)方法。嚴(yán)格地講，平均速度 與占空比 D并不是嚴(yán)格的線性關(guān)系，在一般的應(yīng)用中，可以將其近似地看成線性關(guān)系。 圖 22 PWM信號的占空比波形 如圖所示，在脈沖作用下，當(dāng)電機(jī)通電時(shí)，速度增加；電機(jī)斷電時(shí)，速度逐漸減少。 PWM可以應(yīng)用在許多方面，如電機(jī)調(diào)速、溫度控制、壓力控制等。 LCM 1602 寫操作時(shí)序圖 圖 115 LCM1602 工作時(shí)序圖 電源模塊設(shè)計(jì) 電源模塊的原理圖 圖 116 15V直流穩(wěn)壓電源 廣州大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）用紙 圖 117 5V直流穩(wěn)壓電源 公式 (3 ~ 5) / 2LR C T? 式中 T為 50Hz。 第 6 腳： E(或 EN)端為使能 (enable)端。電機(jī)不工作時(shí)，顯示時(shí)間。 在此差值內(nèi) ,輸出電位 V o 保持高電位或低電位不變 , 因而輸出穩(wěn)定可靠 。 當(dāng)施加的磁場達(dá)到“釋放點(diǎn)” (即 B rp)時(shí) ,觸發(fā)器 D輸出低電壓 ,使三極管 E截止 , 輸出端 V o 輸出高電位 ,此狀態(tài)稱為“關(guān)” 。 圖 112 霍爾傳感器組成圖 開關(guān)型霍爾傳感器由穩(wěn)壓器 A、硅霍爾片 B、差分放大器 C、施密特觸發(fā)器 D和OC 門輸出 E五部分組成 , 如圖 10 所示 。 本設(shè)計(jì)用的就是霍爾開關(guān)器件 A1104。 霍爾線性器件的精度高、線性度好；霍爾開關(guān)器件無觸點(diǎn)、無磨損、輸出波形清晰、無抖動(dòng)、無回 跳、位置重復(fù)精度高（可達(dá) μm 級）。 電機(jī)測速電路設(shè)計(jì) 霍爾元件介紹 霍爾器件是一種磁傳感器。 IRF740 是 N 溝道增強(qiáng)模式硅柵功率場效應(yīng)晶體管 ，它 是一種先進(jìn)的功率MOSFET 的設(shè)計(jì)，并保證能夠承受的水平能源在雪崩擊穿的運(yùn)作模式。 相對來說，利用 2 個(gè) N溝道功率 MOSFET 和 2個(gè) P溝道功率 MOSFET 驅(qū)動(dòng)電機(jī)的方案，控制電路簡單、成本低。 H 橋驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì) 1．電機(jī)的正反轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)原理 圖 18 光耦隔離 廣州大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）用紙 如圖，當(dāng)開關(guān) S S2 接通， S S4 同時(shí)關(guān)斷時(shí)，電流從電機(jī)的左邊流向右邊，電機(jī)正轉(zhuǎn)；反之，但開關(guān) S S2關(guān)斷， S S4同時(shí)接通時(shí)，電流從電機(jī)的右邊流向左邊，電機(jī)反轉(zhuǎn)；當(dāng)開關(guān) S S2 接通， S S4同時(shí)關(guān)斷，則電機(jī)瞬時(shí)停下。由于光耦合器輸入輸出間互相隔離，電信號傳輸具有單向性等特點(diǎn)，因而具有良好的電絕緣能力和抗干擾能力。 本設(shè)計(jì)的 PWM頻率為 100hz左右，相對 IR2110所支持的頻率為低頻率，所以選用 C2為 1uF，通過 示波器，可以看到實(shí)驗(yàn)波形正常。 (3) 對于占空比調(diào)節(jié)較大的場合 ,特別是在高占空比時(shí) ,VT2 開通時(shí)間較短 ,C2 應(yīng)選小 ,否則 ,在有限時(shí)間內(nèi)無法達(dá)到自舉電壓。 顯然每個(gè)周期 VT1 開關(guān)一次 ,C2 就通過 VT2開關(guān)充電一次 ,因此自舉電容 C2 的充電還與輸入信號 HIN 、 LIN的 PWM脈沖頻率和脈沖寬度有關(guān) ,當(dāng) PWM工作頻率過低時(shí) ,若 VT1 導(dǎo)通脈寬較窄 ,自舉電壓 8. 3V 容易滿足 。要么為 C2 提供快速充電通路 。 C 邏輯電源電壓 VDD： 至 VSS+25V 允許參考電壓 Vs臨界上升率 dVs/dt： 50000V/μ s 高端懸浮電源參考電壓 Vs： VB25V 至 VB+ 高端懸浮輸出電壓 VHO： 至 VB+ 邏輯輸入電壓 VIN： 至 VDD+ 邏輯輸入?yún)⒖茧妷?Vss： Vcc25V 至 Vcc+ 低端輸出電壓 VLO： 至 Vcc+ 功耗 PD： DIP14封裝為 2． IR2110 的推薦工作條件： 高端懸浮電源絕對值電壓 VB： Vs+10V 至 Vs+20V 低端輸出電壓 VLO： 0至 Vcc 低端工作電源電壓 Vcc： 10V 至 20V 邏輯電源電壓 VDD： Vss+5V 至 Vss+20V 邏輯電源參考電壓 Vss： 5V 至 +5V 廣州大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）用紙 IR2110 工作原理 圖 17 IR2110外圍接線 IR2110 典型接線如圖 所示 ,其中 V DD采用 5～ 20V 電源 ,適應(yīng) TTL 或 CMOS 邏輯信號輸入 ,V CC為 10～ 20V 功率管門極驅(qū)動(dòng)電源 ,由于 V SS可與 COM 連接 ,則 V CC與 V DD可共用同一個(gè)典型值為 + 15V的電源。 引腳 引腳 1引腳 4：為空引腳。 引腳 10（ HIN）與引腳 12（ LIN）：驅(qū)動(dòng)逆變橋中同橋臂上下兩個(gè)功率 MOS器件的驅(qū)動(dòng)脈沖信號輸入端。 引腳 3（ Vcc）：直接接用戶提供的輸出極電源正極，并且通過一個(gè)較高品質(zhì)的電容接引腳 2。與此同時(shí)， IR2110 的研制成功并且投入應(yīng)用可以極大地提高控制系統(tǒng)的可靠性。 IR2110 芯片及外圍原理圖 圖 15 H橋驅(qū)動(dòng)電路及光耦隔離 由單片機(jī)產(chǎn)生 PWM 信號，通過光耦隔離輸入 IR2110，驅(qū)動(dòng)場效應(yīng)管構(gòu)成的 H橋驅(qū)動(dòng)電路，驅(qū)動(dòng)電機(jī)，控制速度及正反轉(zhuǎn)。 圖 14 按鍵控制 四個(gè)按鍵分別控制電機(jī)的開關(guān)、正反轉(zhuǎn)、速度升、速度降。 STC89C52 單片機(jī)內(nèi)含 8KB 的 ROM，外接最大 64KB；內(nèi)建 RAM 為 256B，外接最大 64KB；擁有 3 個(gè) 16 位定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器；中斷源有 6個(gè)； 4 個(gè) 8 位 I/O 口。當(dāng)單片機(jī)控制電機(jī)停下時(shí)，液晶顯示時(shí)鐘。通過液晶顯示模塊顯示出電壓的占空比以及直流電機(jī)的實(shí)時(shí)速度，通過改變其占空比，調(diào)節(jié)到需要的轉(zhuǎn)速下。不同的占空比對應(yīng)不同的輸出平均電壓，在平均電壓的作用下，直流電機(jī)就會以對應(yīng)的轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)。 PWM 控制技術(shù)以 其控制簡單、靈活和動(dòng)態(tài)響應(yīng)好的優(yōu)點(diǎn)而成為電力電子技術(shù)最廣泛應(yīng)用的控制方式，也是人們研究的熱點(diǎn)。 關(guān)鍵詞 PWM, IR2110, 直流電動(dòng)機(jī) , STC 單片機(jī) ABSTRACT This article describes the use of 51 series microputer control of the PWM signal in order to achieve highpower DC motor speed control system design. With the help of stc89c52, a kind of MCU, the paper described how to adjust the output of the PWM duty cycle to control the average motor voltage and so to control motor speed. In addition, the uses of the IR2110 chip and power tube (MOSFET)