【正文】 控制其輸入信號波形等均作了詳細的闡述。以前電動機大多使用繼電器實現(xiàn)雙向轉(zhuǎn)動以及由模擬電路組成的控制柜進行控制，現(xiàn)在普遍使用單片機控制H橋驅(qū)動電路實現(xiàn)電機正反轉(zhuǎn)取代模擬電路作為電機控制器。本文介紹的電機控制系統(tǒng)利用PWM控制原理， 同時結(jié)合霍爾傳感器來采集電機轉(zhuǎn)速，并經(jīng)單片機檢測后在顯示器上顯示出轉(zhuǎn)速值，而單片機則根據(jù)傳感器輸出的脈沖信號來分析轉(zhuǎn)速的過程量本系統(tǒng)同時設置有按鍵操作儀表，可用于調(diào)節(jié)電機的轉(zhuǎn)速。其中霍爾傳感器輸入為脈沖信號，十分容易與微處理器相連接，也便于實現(xiàn)信號的分析處理。而且，直流調(diào)速系統(tǒng)在理論上和實踐上都比較成熟，從控制技術(shù)的角度來看，它又是交流調(diào)速系統(tǒng)的基礎(chǔ)。圖1 直流電動機工作原理圖 根據(jù)直流電機的結(jié)構(gòu)分析可得到等效的模型，包括電樞繞組及其等效的電阻等。變化遇到的時間常數(shù)較小，能快速響應，但是需要大容量可調(diào)直流電源。弱磁調(diào)速范圍不大，往往是和調(diào)壓調(diào)速配合使用，在額定轉(zhuǎn)速以上作小范圍的升速。旋轉(zhuǎn)變流系統(tǒng)由交流發(fā)電機拖動直流電動機實現(xiàn)變流，由發(fā)電機給需要調(diào)速的直流電動機供電，調(diào)節(jié)發(fā)電機的勵磁電流即可改變其輸出電壓，從而調(diào)節(jié)電動機的轉(zhuǎn)速。最后，當系統(tǒng)處于低速運行時，系統(tǒng)的功率因數(shù)很低，并產(chǎn)生較大的諧波電流危害附近的用電設備。當晶閘管被觸發(fā)導通時，電源電壓加到電動機上，當晶閘管關(guān)斷時，直流電源與電動機斷開，電動機經(jīng)二極管續(xù)流，兩端電壓接近于零。脈寬調(diào)速也可通過單片機控制繼電器的閉合來實現(xiàn)，但是驅(qū)動能力有限。圖4 調(diào)制產(chǎn)生PWM信號的工作原理 圖4(a)是電壓比較器，輸入信號為圖4(b)中的。 脈寬調(diào)制占空比調(diào)節(jié) 脈寬調(diào)制即PWM控制就是對脈沖寬度進行調(diào)制的技術(shù)，即通過對一系列的脈沖寬度進行調(diào)制，來等效地獲得所需波形。的變化范圍為。這種方法是使周期T(或頻率)保持不變，而同時改變和。 （3）專用PWM集成電路。從圖中可以看出，第一象限是電動機正轉(zhuǎn)運行狀態(tài)；第三象限是電動機反轉(zhuǎn)運行狀態(tài)；第二和第四象限分別是電動機反轉(zhuǎn)和正轉(zhuǎn)時再生制動運行狀態(tài)。功能包括對會聚主IC 內(nèi)部寄存器、數(shù)據(jù)RAM及外部接口等功能部件的初始化，會聚調(diào)整控制，會聚測試圖控制，紅外遙控信號IR的接收解碼及與主板CPU通信等。在Flash 編程時，P0 口接收指令字節(jié)，而在程序校驗時，輸出指令字節(jié)，校驗時，要求外接上拉電阻。在訪問外部程序存儲器或16 位地址的外部數(shù)據(jù)存儲器（例如執(zhí)行MOVX DPTR 指令）時，P2 口送出高8 位地址數(shù)據(jù)。 RST復位輸入。此外，該引腳會被微弱拉高，單片機執(zhí)行外部程序時，應設置ALE 禁止位無效。 XTAL1振蕩器反相放大器的及內(nèi)部時鐘發(fā)生器的輸入端。光電管被照射時，其反向電阻很低，于是輸山一個電脈沖信號。當電壓越過正向閾值電壓（）電流開始流動，而且是一很陡直的曲線，表明其工作電流對工作電壓十分敏感。可觀察紅外發(fā)光二極管兩個引腳長短，通常長引腳為正極，短引腳為負極?！? 亦可用萬用表來測量，將萬用表置于R1k擋，用判別普通二極管正、負電極的方法進行檢查，即交換紅、黑表筆兩次測量管子兩引腳間的電阻值，正常時，所得阻值應為一大一小。對于引腳順序相同的可直接按順序接入，如引腳順序不對，則可用細導線引接。圖10 輸出端加接反相器 晶振晶振是電路中常用用的時鐘元件,全稱是叫晶體震蕩器，在單片機系統(tǒng)里晶振的作用非常大，他結(jié)合單片機內(nèi)部的電路，產(chǎn)生單片機所必須的時鐘頻率，單片機的一切指令的執(zhí)行都是建立在這個基礎(chǔ)上的，晶振的提供的時鐘頻率越高，那單片機的運行速度也就越快。 晶振通常與鎖相環(huán)電路配合使用，以提供系統(tǒng)所需的時鐘頻率。所以，Cv變大時，降低槽路頻率的作用越來越小，Cv變小時，升高槽路頻率的作用卻越來越大。另外如果用鑷子碰晶體另外一個腳，這個電壓有明顯變化，證明是起振了的。 每種芯片的手冊上都會提供外部晶振輸入的標準電路，會表明芯片的最高可使用頻率等參數(shù)，在設計電路時要掌握。當某一字段的陰極為高電平時，相應字段就不亮。通過分時輪流控制各個數(shù)碼管的的COM端，就使各個數(shù)碼管輪流受控顯示，這就是動態(tài)驅(qū)動。 4位數(shù)碼管區(qū)分共陰陽極的方法　　首先數(shù)碼管有共陰極和共陽極之分，區(qū)別他們的方法是若公共端接地，其他端接電源，若各段測試能亮，說明是共陰的，反之共陽的；若公共端接電源，其他端分別接的，測得各端亮，則說明是共陽的，反之為共陰的。 ?！　 d dp c g 4 即：12986為公共端，A11 B7 C4 D2 E1 F10 G5 DP34直流電機調(diào)速系統(tǒng)電路設計 系統(tǒng)采用AT89C52單片機作為控制器，H橋作為電機驅(qū)動模塊，紅外測試，系統(tǒng)的總體框架圖如圖14所示圖14 總體框架圖 穩(wěn)壓電源電路設計系統(tǒng)穩(wěn)壓電源基于7805芯片設計 7805三端穩(wěn)壓集成電路，電子產(chǎn)品中常見的三端穩(wěn)壓集成電路有正電壓輸出。圖15 7805芯片 從正面看①②③引腳從左向右按順序標注，接入電路時①腳電壓高于②腳，③腳為輸出位。通過對信號占空比的調(diào)整來對電機轉(zhuǎn)速進行調(diào)節(jié)。 產(chǎn)品參數(shù)：發(fā)射距離、發(fā)射角度（15度、30度、45度、60度、90度、120度、180度）、發(fā)射的光強度、波長。紅外線接收二極管在一般照度的光線照射下，所產(chǎn)生的電流叫光電流。 信號放大比較電路: 電容拾取脈沖信號后由運放LM324進行放大, 放大倍數(shù)為10倍, 再將放大的信號由運放LM324比較后輸出標準的低電平脈沖信號(undershoot), 其中C1=0. 01μF, R1=11KΩ, R2=500Ω, R3=10KΩ, R4=100KΩ, R5=100KΩ, R6=5KΩ, R7=100KΩ, R6 和R7 起著抗干擾作用[1]. 然后將獲得的脈沖信號送到單片機的計數(shù)器引腳進行計數(shù), 這樣就可以達到計數(shù)的目的. 直流電機H橋驅(qū)動的設計、H橋驅(qū)動電路 圖19中所示為一個典型的直流電機控制電路。 要使電機運轉(zhuǎn)，必須使對角線上的一對三極管導通。此時，電 路中除了三極管外沒有其他任何負載，因此電路上的電流就可能達到最大值（該電流僅受電源性能限制），甚至燒壞三極管。sbit PWM2=P1^6。void motor_r_z(void)//邊電動機正轉(zhuǎn){ motor_r=0x64+Value。 }void car_back(uchar left_motor,uchar right_motor)//減速{ Value=right_motor。 //裝入T1初值TL1=0xf6。TL1=0xf6。}PWM1=0。EXIT:TR1=1。void delay1(uchar tt){ uchar i,j。 P0=TB[yy%10000/1000]。 P0=TB[yy%100/10]。首先，我要感謝畢業(yè)設計的指導老師楊寧老師，他給與我畢業(yè)設計選題的最大自由性和信任。對本文的研究做出重要貢獻的個人和集體，均已在文中以明確方式注明并表示感謝。作者簽名: 二〇一〇年九月二十日經(jīng)過這次畢業(yè)設計，我的能力有了很大的提高，比如操作能力、分析問題的能力、合作精神、嚴謹?shù)墓ぷ髯黠L等方方面面都有很大的進步。另外，我還要感謝大學四年和我一起走過的同學朋友對我的關(guān)心與支持，與他們一起學習、生活，讓我在大學期間生活的很充實，給我留下了很多難忘的回憶。在我的十幾年求學歷程里，離不開父母的鼓勵和支持，是他們辛勤的勞作，無私的付出，為我創(chuàng)造良好的學習條件，我才能順利完成完成學業(yè)，感激他們一直以來對我的撫養(yǎng)與培育。學友情深，情同兄妹。再次對周巍老師表示衷心的感謝。本次畢業(yè)設計大概持續(xù)了半年，現(xiàn)在終于到結(jié)尾了。本聲明的法律后果由本人承擔。附件A1基于H橋驅(qū)動直流電機調(diào)速系統(tǒng)電路的設計的硬件圖圖A1 基于H橋驅(qū)動直流電機調(diào)速系統(tǒng)電路的設計的硬件圖附件A2基于H橋驅(qū)動直流電機調(diào)速系統(tǒng)電路的設計的實物圖（a） 紅外對管測速模塊（b）整個系統(tǒng)實物圖圖A2 基于H橋驅(qū)動直流電機的調(diào)速系統(tǒng)的電路設計實物圖學位論文原創(chuàng)性聲明 本人鄭重聲明：所呈交的學位論文，是本人在導師的指導下進行的研究工作所取得的成果。} endif參考文獻[1]Fred ：電子工業(yè)出版社，2004.[2]：北京航空航天大學出版社, 2004[3]阮毅，：清華大學出版社,2006[4]：清華大學出版社,[5]：人民郵電出版社，2006[6]：電子工業(yè)出版社,2007[7]梅開鄉(xiāng)，：北京理工大學出版社, 2010.[8]：人民郵電出版社，2006 [9](第2版）.北京:西安交通大學出版社，1993[10](第2版）.北京:機械工業(yè)出版社，1998[11]李仁定．：機械工業(yè)出版社，[12]：機械工業(yè)出版社，[13]：機械工業(yè)出版社，2007[14]：北京機械工業(yè)出版社，1994[15]：國防工業(yè)出版社,1981.[16]張崇巍，：機械工業(yè)出版社，[17]張世生編著. ,[18] ：中國電力出版社, 致謝經(jīng)過5個多月對畢業(yè)設計課題的學習研究、設計制作和論文撰寫，本次畢業(yè)設計已經(jīng)圓滿結(jié)束。 bai=1。 tt。 //顯示段碼int MM=0。ACC=0。PWM2=0。}void time1(void) interrupt 3 using 2{TR1=0。}void car_init(void)//小車初始化函數(shù){////T0初始化///TMOD=0x10。 Value=left_motor。uchar data Value。比如常用的L293D、L298N、TA7257P、SN754410等。而2個非門通過提供一種方向輸人，可以保證任何時候在H橋的同側(cè)腿上都只有一個三極管能導通。圖21 H橋驅(qū)動電機逆時針轉(zhuǎn)動 使能控制和方向邏輯驅(qū)動電機時，保證H橋上兩個同側(cè)的三極管不會同時導通非常重要。 圖19 H橋驅(qū)動電路 如何選擇紅外線接收管：紅外線最重要的參數(shù)就是光電信號的放大倍率，一般的有10001300 13001800 18002500，這些對靈敏度有決定作用。它們在反向電壓作用下參加漂移運動，使反向電流明顯變大，光的強度越大，反向電流也越大。紅外線發(fā)射管的結(jié)構(gòu)、原理與普通發(fā)光二極管相近，只是使用的半導體材料不同。而具體采用的頻率可根據(jù)個別電動機性能在此范圍內(nèi)調(diào)節(jié)。 在78系列三端穩(wěn)壓器中最常應用的是TO220 和TO202 兩種封裝。 。 。時鐘點：四位數(shù)碼管中，第二位8與第三位8字中間的二個點。靜態(tài)驅(qū)動的優(yōu)點是編程簡單，顯示亮度高，缺點是占用I/O端口多，如驅(qū)動5個數(shù)碼管靜態(tài)顯示則需要58=40根I/O端口來驅(qū)動，要知道一個89S51單片機可用的I/O端口才32個呢：），實際應用時必須增加譯碼驅(qū)動器進行驅(qū)動，增加了硬件電路的復雜性。共陽數(shù)碼管是指將所有發(fā)光二極管的陽極接到一起形成公共陽極(COM)的數(shù)碼管。有源晶振不需要芯片的內(nèi)部振蕩器，可以提供高精度的頻率基準，信號質(zhì)量也較無源晶振要好。另一種為簡單的分立RC振蕩器。因而能“壓控”的頻率范圍也越小。通常一個系統(tǒng)共用一個晶振，便于各部分保持同步。大多數(shù)遙控接收頭輸出信號極性為負極性，即輸出端在無信號時為高電位（～），接收到信號后信號輸出端電壓下降。經(jīng)過它的接收放大和解調(diào)會在輸出端直接輸出原始的信號。識別引腳時，面對受光窗口，從左至右，分別為正極和負極。不同封裝工藝型號的紅外發(fā)光二極管的輻射角度有所不同。紅外二極管電流過小，將影響其輻射功率的發(fā)揮，但工作電流過大將影響其壽命，甚至使紅外二極管燒毀。圖9 紅外對管對射管測速傳感器一般又紅外線發(fā)射與接收系統(tǒng)組成。如EA端為高電平（接Vcc端），CPU 則執(zhí)行內(nèi)部程序存儲器中的指令。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。此時，被外部拉低的P3 口將用上拉電阻輸出電流（IIL）。　　表1 引腳號功能特性T2，時鐘輸出T2EX（定時/計數(shù)器2） 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 邏輯門電路。作為輸出口用時，每位能吸收電流的方式驅(qū)動8 個TTL邏輯門電路，對端口P0 寫“1”時，可作為高阻抗輸入端用。： 兼容MCS51指令系統(tǒng) 8kB可反復擦寫(大于1000次）Flash ROM； 32個雙向I/O口； 256x8bit內(nèi)部RAM； 3個16位可編程定時/計數(shù)器中斷； 時鐘頻率024MHz； 2個串行中斷，可編程UART串行通道； 2個外部中斷源，共8個中斷源； 2個讀寫中斷口線，3級加密位； 低功耗空閑和掉電模式，軟件設置睡眠和喚醒功能； 1有PDIP、PQFP、TQFP及PLCC等幾種封裝形式，以適應不同產(chǎn)品的需求 單片機通過初始化設置，使其能自動地發(fā)出PWM脈沖波，只有在改變占空比是CPU才進行干預。利用單片機的一個I/O引腳，通過軟件對該引腳不斷地輸出高低電平來實現(xiàn)PWM波輸出。這種方法是保持不變，而改變，這樣使周期T(或頻率)也隨之改變。電動機的電樞繞組兩端的電壓平均值為式（27）