基于單片機(jī)實(shí)現(xiàn)直流電機(jī)pwm調(diào)速系統(tǒng)_(全)-全文預(yù)覽
【正文】 的順利完成起到了十分重要的作用。曾經(jīng)也試過用單片機(jī)直接產(chǎn)生PWM波形，但其最終效果并不理想，在使用了少量的硬件后，單片機(jī)的壓力大大減小，程序中有充足的時(shí)間進(jìn)行閉環(huán)控制的測控和計(jì)算，使得軟件的運(yùn)行更為合理可靠。ADDA、ADDB、ADDC接地址線用以選定8路輸入中的一路，詳見下圖。EOC是轉(zhuǎn)換結(jié)束信號，可以用于向單片機(jī)申請中斷或者供單片機(jī)查詢。第六節(jié) 濾波電路 第七節(jié) A/D轉(zhuǎn)換 芯片ADC0809介紹ADC0809是8位、逐次比較式A/D轉(zhuǎn)換芯片，具有地址鎖存控制的8路模擬開關(guān)，應(yīng)用單一的+5V電源，其模擬量輸入電壓的范圍為0V+5V，其對應(yīng)的數(shù)字量輸出為00HFFH，轉(zhuǎn)換時(shí)間為100μs，無須調(diào)零或者調(diào)整滿量程。其繞組和磁路經(jīng)過精確設(shè)計(jì)，輸出電動勢E和轉(zhuǎn)速n成線性關(guān)系，即E=kn，其中k是常數(shù)。D在0—1之間變化，因此λ在177。因此電樞上的工作電壓是雙極性矩形脈沖波形，由于存在著機(jī)械慣性的緣故，電動機(jī)轉(zhuǎn)向和轉(zhuǎn)速是由矩形脈沖電壓的平均值來決定的。此時(shí)Q2的漏極近乎于零電平，Vcc通過D1向C1充電，為Q1的又一次導(dǎo)通作準(zhǔn)備。電源經(jīng)Q1至電動機(jī)的正極經(jīng)過整個(gè)直流電機(jī)后再通過Q4到達(dá)零電位，完成整個(gè)的回路。將IC1的HIN端與IC2的LIN端相連，而把IC1的LIN端與IC2的HIN端相連，這樣就使得兩片芯片所輸出的信號恰好相反。IR2110使它自身可對輸入的兩個(gè)通道信號之間產(chǎn)生合適的延時(shí)，保證了加到被驅(qū)動的逆變橋中同橋臂上的兩個(gè)功率MOS器件的驅(qū)動信號之間有一互瑣時(shí)間間隔，因而防止了被驅(qū)動的逆變橋中兩個(gè)功率MOS器件同時(shí)導(dǎo)通而發(fā)生直流電源直通路的危險(xiǎn)。芯片參數(shù)：1．IR2110的極限參數(shù)和限制：最大高端工作電源電壓VB： 門極驅(qū)動輸出最大（脈沖）電流IOMAX：2A最高工作頻率fmax：1MHz工作電源電壓Vcc：貯存溫度Tstg：55至150176。應(yīng)用中，接用戶脈沖形成部分的對應(yīng)兩路輸出，+，這里Vss 與Vcc分別為連接到IR2110的引腳13（Vss）與引腳9（VDD）端的電壓值。引腳5（Vs）：上通道MOSFET驅(qū)動信號輸出參考地端，使用中，與主電路中上下通道被驅(qū)動MOSFET的源極相通。降低了產(chǎn)品成本和減少體積。 芯片IR2110性能及特點(diǎn)IR2110是美國國際整流器公司利用自身獨(dú)有的高壓集成電路以及無閂鎖CMOS技術(shù)，于1990年前后開發(fā)并且投放市場的，IR2110是一種雙通道高壓、高速的功率器件柵極驅(qū)動的單片式集成驅(qū)動器。（1）芯片4040的極限值：電源電壓范圍：—18V輸入電壓范圍：—VDD+輸入電流范圍：177。 PWM發(fā)生電路主要芯片的工作原理1．芯片4585 （1）芯片4585的用途：對于A和B兩組4位并行數(shù)值進(jìn)行比較，來判斷它們之間的大小是否相等。計(jì)數(shù)器4040每來8個(gè)脈沖，其輸出Q2—Q9加1，當(dāng)計(jì)數(shù)值小于或者等于單片機(jī)P1端口輸出值X時(shí)，圖中U2的（AB）輸出端保持為低電平，而當(dāng)計(jì)數(shù)值大于單片機(jī)P1端口輸出值X時(shí)，圖中U2的（AB）輸出端為高電平。在本系統(tǒng)內(nèi)，采用了兩片4位數(shù)值比較器4585和一片12位串行計(jì)數(shù)器4040組成了PWM信號發(fā)生電路。由上面的公式可見，當(dāng)我們改變占空比 D = t1 / T時(shí)，就可以得到不同的電機(jī)平均速度Vd，從而達(dá)到調(diào)速的目的。在PWM驅(qū)動控制的調(diào)整系統(tǒng)中，按一個(gè)固定的頻率來接通和斷開電源，并且根據(jù)需要改變一個(gè)周期內(nèi)“接通”和“斷開”時(shí)間的長短。XTAL1和XTAL2：片內(nèi)振蕩電路輸入線，這兩個(gè)端子用來外接石英晶體和微調(diào)電容，即用來連接8051片內(nèi)OSC的定時(shí)反饋電路。如果=1，那么允許使用片內(nèi)ROM；如果=0，那么允許使用片外ROM。ALE/：地址鎖存允許/編程線，配合P0口引腳的第二功能使用，在訪問片外存儲器時(shí)，其下降沿用于把這個(gè)片外存儲器低8位地址鎖存到外部專用地址鎖存器。：這組引腳的第一功能可以作為通用的I/O使用。如果此時(shí)芯片的輸出控制端為低，也即是輸出三態(tài)門打開，鎖存器中的地址信息便可以通過三態(tài)門輸出。振蕩電路：它外接石英晶體和微調(diào)電容即可構(gòu)成8051單片機(jī)產(chǎn)生時(shí)鐘脈沖序列的時(shí)鐘電路。并行I/O口：8051芯片內(nèi)部有4個(gè)8位的I/O口（P0，P1，P2，P3），以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的并行輸入輸出。內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲器：8051芯片中共有256個(gè)RAM單元，能作為存儲器使用的只是前128個(gè)單元，其地址為00H—7FH。文章中采用了專門的芯片組成了PWM信號的發(fā)生系統(tǒng)，然后通過放大來驅(qū)動電機(jī)。到目前為止，已經(jīng)出現(xiàn)了多種PWM控制技術(shù)。按一定的規(guī)則對各脈沖的寬度進(jìn)行調(diào)制，既可改變逆變電路輸出電壓的大小，也可改變輸出頻率。在軟件方面，文章中詳細(xì)介紹了PI運(yùn)算程序，初始化程序等的編寫思路和具體的程序?qū)崿F(xiàn)。 基于單片機(jī)實(shí)現(xiàn)直流電機(jī)PWM調(diào)速系統(tǒng)(互聯(lián)網(wǎng)分享精神)目 錄摘要………………………………………………………………………………3英文摘要…………………………………………………………………………4前言………………………………………………………………………………5第一章 系統(tǒng)硬件電路的設(shè)計(jì)…………………………………………………6第一節(jié) 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)框圖及單片機(jī)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)……………………………6 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)框圖……………………………………………………6 8051單片機(jī)簡介…………………………………………………… 6 單片機(jī)系統(tǒng)中所用其他芯片簡介 …………………………………8 8051單片機(jī)擴(kuò)展電路及分析………………………………………10第二節(jié) PWM信號發(fā)生電路設(shè)計(jì)………………………………………………13 PWM的基本原理……………………………………………………13 PWM信號發(fā)生電路設(shè)計(jì)……………………………………………14 PWM發(fā)生電路主要芯片的工作原理………………………………15第三節(jié) 功率放大驅(qū)動電路設(shè)計(jì)………………………………………………17 芯片IR2110性能及特點(diǎn)……………………………………………17 芯片IR2110引腳圖及功能…………………………………………18第四節(jié) 主電路設(shè)計(jì)…………………………………………………………20 延時(shí)保護(hù)電路………………………………………………………20 主電路………………………………………………………………20 輸出電壓波形………………………………………………………22第五節(jié) 測速發(fā)電機(jī)…………………………………………………………22第六節(jié) 濾波電路……………………………………………………………23第七節(jié) A/D轉(zhuǎn)換……………………………………………………………23 芯片ADC0809介紹…………………………………………………23 ADC0809的引腳及其功能…………………………………………23第二章 系統(tǒng)軟件程序的設(shè)計(jì)………………………………………………24第一節(jié) PI轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器原理圖及參數(shù)計(jì)算…………………………………24第二
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