【正文】
7807905 分別提供 +5V、 5V 電壓, 781 7915 分別提供 +15V、 15V 電壓。比如常用的 L293D、 L298N、 TA7257P、 SN754410 等。(與本節(jié)前面的示意圖一樣,圖 所示也不是一個完整的電路圖,特別是圖中與門和三極管直接連接是不能正常工作的。 基于上述原因,在實際驅(qū)動電路中通常要用硬件電路方便地控制三極管的開關(guān)。當三極管 Q2 和 Q3 導(dǎo)通時,電流將從右至左流過電機,從而驅(qū)動電機沿另 一方向轉(zhuǎn)動(電機周圍的箭頭表示為逆時針方向)。例如,如圖 所示,當 Q1 管和 Q4 管導(dǎo)通時,電流就從電源正極經(jīng) Q1從左至右穿過電機,然后再經(jīng)Q4回到電源負極。 如圖 所示, H 橋式電機驅(qū)動電路包括 4 個三極管和一個電機。 本設(shè)計采用 H 橋驅(qū)動芯片 L298N 來實現(xiàn) PWM 電機調(diào)速。 PWM 電流波: 電流型逆變電路進行 PWM 控制,得到的就是 PWM 電流波。用傅里葉級數(shù)分解后將可看出,各 i(t)在低頻段的特性將非常接近,僅在高頻段有所不同。其輸出電流 i(t)對不同窄脈沖時的響應(yīng)波形 如圖 。沖量指窄脈沖的面積。 。30 mV VOM 磁失調(diào)電壓 IPN→0 177。12~ 177。40 0~ 177。 這種傳感器不怕灰塵、油污,在工業(yè)現(xiàn)場應(yīng)用廣泛。如圖 所示是 CS3020 的外形圖,將有字面對準 自己,三根腳從左 右 分別是 Vcc,地,輸出。與 LF398 結(jié)構(gòu)相同的 還有 LF198/LF298 等,都是由場效應(yīng)管構(gòu)成,具有采樣速度高,保持電壓下降慢和精度高等特點。通過這 12 條數(shù)據(jù)總線向外輸出 A/D 轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)。 [13]. Pin13(10V IN)—— 10V 量程模擬電壓輸入端。 [9]. Pin9(AGND)—— 模擬地端。 [5]. Pin5(R/C)—— 讀轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)控制端。 [3]. Pin3(CS )—— 片選端。 10V兩檔四種 ⑤ 電源電壓:177。 AD574A 主要功能特性如下: ① 分辨率: 12 位 ② 非線性誤差:小于177。它可以和 16位 CPU 相連接,也可以和 8 位 CPU 相連接。每一組 PWM 波用來控制一個電機的速度,而另外兩個 I/O 口可以控制電機的正反轉(zhuǎn),控制比較簡單,電路也很簡單,一個芯片內(nèi)包含有 8 個功率管,這樣簡化了電路的復(fù)雜性,如圖所示 IOB IOB11 控制第一個電機的方向, IOB8 輸入的 PWM 控制第一個電機的速度; IOB1 IOB13 控制第二個電機的方向, IOB9 輸入的 PWM 控制第二個電機的速度。由表 可知 EnA 為低電平時, 電機停止運行 ,當 EnA 為 PWM 時 ,輸入電平為一高一低,電機正或反轉(zhuǎn)。 5, 7, 10, 12 腳接輸入控制電平,控制電機的正反轉(zhuǎn)。 4腳 VS 接電源電壓, VS 電壓范圍 VIH 為+ 2. 5~ 46 V。 圖 給出了 74HC373 芯片引腳結(jié)構(gòu)。當 OE 為高電平時, O0~O7 呈高阻態(tài),即不驅(qū)動總線,也不為總線的負載,但鎖存器內(nèi)部的邏輯操作不受影響。下表為 A A0 配合 RD、 WR及 CS 的控制狀態(tài)表。 ⑧ PC0~ PC7:端口 C輸入輸出線,一個 8 位的數(shù)據(jù)輸出鎖存器 /緩沖器, 一個 8位的數(shù)據(jù)輸入緩沖器。 ④ WR:寫入信號,當這個輸入引腳為低電平時 ,即 /WR=0 且 /CS=0 時 ,允許 CPU 將數(shù)據(jù)或控制字寫入 8255。B 組只能設(shè)置為基本 I/O 或閃控式 I/O 兩種模式 ,而這些操作模式完全由控制寄存器的控制字決定 。但本設(shè)計需外擴I/O 接口,因此采用 8255 擴展外部 I/O口。在這種情況下,復(fù)位后這些單元數(shù)值總是“ 0”。 ( 4) AT89C52 特殊功能寄存器 在 AT89C52片內(nèi)存儲器中, 80HFFH共 128個單元為特殊功能寄 存器( SFE ) 。 6 ⑩ EA/VPP:外部訪問允許。如有必要,可通過對特殊功能寄存器( SFR)區(qū)中的 8EH 單元的 D0位置位.可禁止 ALE 操作。當振蕩器工作時, RST 引腳 出現(xiàn)兩個機器周期以上高電平 將使單片機復(fù)位。此時,被外部拉低的 P3 口將用上拉電阻輸出電流。 FLASH 編程或校驗時, P2亦接收高位地址和一些控制信號。 ⑤ P2 口: P2 是一個帶有內(nèi)部上拉電阻的 8位雙向 I/O口, P2 的輸出緩沖級可驅(qū)動(吸收或輸出電流) 4個 TTL邏輯電路。 ④ P1 口: P1 是一個帶內(nèi)部上拉電阻的 8位雙向 I/O 口, Pl的輸出緩沖級可驅(qū)動(吸收或輸出電流) 4 個 TTL 邏輯門電路。 ③ P0: P0 口是一組 8位漏極開路型雙向 I/O 口,即地址 /數(shù)據(jù)總線復(fù)用口。 ② 8 字節(jié)可重擦寫 FLASH 閃速存儲器 ③ 1000 次擦寫周期 ④ 全靜態(tài)操作: 0HZ24MHZ ⑤ 三級加密程序存儲器 ⑥ 256X8 字節(jié)內(nèi)部 RAM ⑦ 32 個可編程 I/0 口線 ⑧ 3 個 16 位定時/計數(shù)器 ⑨ 8 個中斷源 ⑩ 可編程串行 UART 通道 、 低功耗空閑和掉電模式 ( 2) At89C52 功能特性 AT89C52 提供以下標準功能: 8字節(jié) FLASH 閃速存儲器, 256 字 節(jié) 內(nèi)部 RAM , 32個 I/O 口線, 3 個 16 位定時/計數(shù)器,一個 6向量兩級中斷結(jié)構(gòu),一個全雙工串行通信口,片內(nèi)振蕩器及時鐘電路。圖 給出了At89C52 的芯片引腳結(jié)構(gòu)。并在 LED 上實時顯示輸入?yún)?shù)及動態(tài)轉(zhuǎn)速。用 4*3 鍵盤輸入有關(guān)控制信號及參數(shù),可以實現(xiàn)電機的啟制動、正反轉(zhuǎn)、速度調(diào)節(jié)。 課題功能 本論文介紹了基于 AT89C52 單片機來實現(xiàn)最優(yōu) PID控制的直流脈沖( PWM)調(diào)速系統(tǒng),并且詳細論述了該系統(tǒng)的控制方 法、結(jié)構(gòu)、參數(shù)設(shè)計、程序設(shè)計等方面的問題。由于 直流電動機具有優(yōu)良的起、制動性能,宜 于 在廣泛范圍內(nèi)平滑調(diào)速。 關(guān)鍵詞 :單片機、直流電機、 PWM、 PID II Based on SCM PWM dc speed control system design Abstract With the progress of The Times and the development of science and technology, motor speed system in agricultural production, transportation and daily life plays a more and more important role in motor speed, therefore, the research has positive significance. For a long time, have been widely applied in dc motor control system, and has been inhabited areas in speed dominant. Based on SCM dc motor speed control system of high degree of standardization of hardware circuit, low cost, and the temperature drift. Device, The control software to logic and plex operation. The system has good stability and reliability. Dc motor with excellent, braking performance, and in a wide range smooth speed. In the mill, mine machi ne, excavator, metal cutting machine, paper machine, highlevel elevator is widely used in the fields. The design is based on single chip microputer control system of dc motor control PWM, by AT89C52 singlechip system, and 1000r/min small doublea dc motor to control, L298N H bridge to drive chip realize speed, double loop current feedback. PID control algorithm, regulate and control PWM occupies emptiespared to achieve both voltage motor speed. Use 4 * 3 keyboard input signal and the relevant control parameters, can realize the rev brake motor speed regulation, and positive amp。 本設(shè)計是基于單片機控制的 PWM 直流電機調(diào)速系統(tǒng),系統(tǒng)以 AT89C52 單片機為核心,以 2A、 1000r/min 小 直流電機為控制對象,以 L298N 為 H 橋驅(qū)動芯片實現(xiàn)速度、電流反饋雙閉環(huán)。其控制軟件能夠進行邏輯判斷和復(fù)雜運算?;趩纹瑱C的直流電機調(diào)速系統(tǒng)硬件電路的標準化程度高,制作成本低,且不受器件溫度漂移的影響。在軋鋼機、礦井卷機、挖掘機、金屬切削機床 、造紙機、高層電梯等領(lǐng)域中得到廣泛應(yīng)用 。并在 4 位 LED 上實時顯示輸入?yún)?shù)及動態(tài)轉(zhuǎn)速。因此采用直流電機調(diào)速可以得到良好的動態(tài)特性。因此,直流調(diào)速系統(tǒng)一直在調(diào)速系統(tǒng)領(lǐng)域內(nèi)占重要位置。采用 PID 控制算法,調(diào)節(jié) PWM 占空比從而控制電機兩端電壓,以達到調(diào)速的目的。方便的人機對話接口,用鍵盤輸入有關(guān)控制信號及參數(shù),可以實現(xiàn)電機的啟制動、正反轉(zhuǎn)、速度調(diào)節(jié)。 圖 單片 機 的選擇及其簡介 本設(shè)計選用了 AT89C52 單片機 【 2】 ,下面對它進行介紹。 ( 1) At89C52 主要性 能參數(shù) 3 ① 與 Mcs51產(chǎn)品指令和 引腳 完全兼容。掉電方式保存 RAM 中的內(nèi)容,但振蕩器停止工作