轉(zhuǎn)速電流雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的設(shè)計(編輯修改稿)
2025-07-27 09:43 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 時，圖中U2的（AB）輸出端保持為低電平，而當計數(shù)值大于單片機P1端口輸出值X時，圖中U2的（AB）輸出端為高電平。隨著計數(shù)值的增加，Q2—Q9由全“1”變?yōu)槿?”時，圖中U2的（AB）輸出端又變?yōu)榈碗娖剑@樣就在U2的（AB）端得到了PWM的信號，它的占空比為（255 X / 255）*100%，那么只要改變X的數(shù)值，就可以相應(yīng)的改變PWM信號的占空比，從而進行直流電機的轉(zhuǎn)速控制。使用這個方法時，單片機只需要根據(jù)調(diào)整量輸出X的值，而PWM信號由三片通用數(shù)字電路生成，這樣可以使得軟件大大簡化，同時也有利于單片機系統(tǒng)的正常工作。由于單片機上電復(fù)位時P1端口輸出全為“1”，使用數(shù)值比較器4585的B組與P1端口相連，升速時P0端口輸出X按一定規(guī)律減少，而降速時按一定規(guī)律增大。2. PWM發(fā)生電路主要芯片的工作原理（1）芯片4585 ：對于A和B兩組4位并行數(shù)值進行比較，來判斷它們之間的大小是否相等。：輸入輸出比較級取AB3AB2AB1A0、B0ABA=BABABA=BABA3B3*****1001A3=B3A2B2****1001A3=B3A2=B2A1B1***1001A3=B3A2=B2A1=B1A0B0**1001A3=B3A2=B2A1=B1A0=B0001001A3=B3A2=B2A1=B1A0=B0010010A3=B3A2=B2A1=B1A0B0100100A3=B3A2=B2A1B1****100A3=B3A2B2*****100A3B3******100c. 芯片4585的引腳圖： 4585的引腳圖（1）芯片4040 芯片4040是一個12位的二進制串行計數(shù)器，所有計數(shù)器位為主從觸發(fā)器，計數(shù)器在時鐘下降沿進行計數(shù)。當CR為高電平時，它對計數(shù)器進行清零，由于在時鐘輸入端使用施密特觸發(fā)器，故對脈沖上升和下降時間沒有限制，所有的輸入和輸出均經(jīng)過緩沖。：輸入輸出CPCR↑↓*LLH保持計數(shù)所有輸出端均為L： 4040的引腳圖轉(zhuǎn)速的測量使用編碼盤。光電式旋轉(zhuǎn)編碼器在數(shù)字測速中常用作為轉(zhuǎn)速或轉(zhuǎn)角的檢測元件。由光電式旋轉(zhuǎn)編碼器產(chǎn)生與被測轉(zhuǎn)速成正比的脈沖，測速裝置將輸入脈沖轉(zhuǎn)換為以數(shù)字形式表示的轉(zhuǎn)速值。本系統(tǒng)選用M法測速。電編碼器來采樣轉(zhuǎn)速信號。增量式編碼器是專門用來測量轉(zhuǎn)動角位移的累計量。 增量式光電編碼盤結(jié)構(gòu)及信號輸出這里以三相編碼器為例介紹增量式編碼器的工作原理及其結(jié)構(gòu)。增量式光電編碼器在圓盤上有規(guī)則地刻有透光和不透光的線條。在圓盤兩側(cè)放發(fā)光元件和光敏元件。當圓盤隨電機旋轉(zhuǎn)時，光敏元件接收的光通量隨透光線條同步變化，光敏元件輸出波形經(jīng)過整形后變?yōu)槊}沖。碼盤上有相標志，每轉(zhuǎn)一圈Z相輸出一個脈沖。此外，為判斷旋轉(zhuǎn)方向，碼盤還可提供相位相差90186。的兩路脈沖信號。轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)向信號處理：將A、B兩相脈沖中任何一相輸入計數(shù)器中均可使計數(shù)器進行計數(shù)。編碼盤輸出的Z相脈沖用于復(fù)位計數(shù)器，每轉(zhuǎn)一圈復(fù)位一次計數(shù)器；編碼盤的旋轉(zhuǎn)方向可以通過D觸發(fā)器的輸出信號Q來判斷。整形后的A、B兩相輸出信號分別接到D觸發(fā)器的時鐘端和D輸入端，D觸發(fā)器的CLK端在A相脈沖的上升沿觸發(fā)。由于A、B兩相的脈沖相位相差90176。，當電機正轉(zhuǎn)時（假設(shè)B相脈沖超前時為正轉(zhuǎn)，反之為反轉(zhuǎn)），B相脈沖超前A相脈沖90176。，觸發(fā)器總是在B脈沖為高電平時觸發(fā)，這時D觸發(fā)器的輸出端Q輸出為高電平。當電機反轉(zhuǎn)時，A相脈沖超前B相脈沖90176。，則D觸發(fā)器總是在B脈沖為低電平時觸發(fā)，這時Q輸出端輸出為低電平。由此確定電機的轉(zhuǎn)動方向。 電機運轉(zhuǎn)方向判別2. M法測速的實現(xiàn)在系統(tǒng)中，使用單片機的T/C0和T/C1分別記數(shù)高頻時鐘脈沖個數(shù)和同時間內(nèi)旋轉(zhuǎn)編碼器輸出的脈沖個數(shù)。由于T/C0還要給8279給定時鐘信號，因此工作于計數(shù)器方式，時鐘信號為單片機時鐘的1/2分頻即4MHZ，定時器初值設(shè)為80H。T/C0溢出中斷后，記錄T/C1的數(shù)值，并將單片機PB0清零，延時5個時鐘之后，置位PB0口后重新開始記數(shù)，再次溢出中斷時：如果測速容許，再次記錄T/C1的數(shù)值，否則將單片機PB0清零，延時之后置位PB0口，重新記數(shù)。這樣循環(huán)，T/C0完成了記數(shù)高頻時鐘脈沖個數(shù)和8279脈沖信號的輸出。那么，電動機的轉(zhuǎn)速為： 式中，高頻時鐘頻率=4HZ；旋轉(zhuǎn)編碼器的光柵數(shù)P=1024；=64. 直流電流檢測電路（1）UGN3501M:集成霍爾傳感器UGN3501M原理圖（2）AD522集成模數(shù)轉(zhuǎn)換器 A/D轉(zhuǎn)換及芯片選擇1. 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)換時間為100μs，無須調(diào)零或者調(diào)整滿量程。2 .ADC0809的引腳及其功能ADC0809有28個引腳，其中IN0IN7接8路模擬量輸入。ALE是地址鎖存允許，、接基準電源，在精度要求不太高的情況下，供電電源就可以作為基準電源。START是芯片的啟動引腳，其上脈沖的下降沿起動一次新的A/D轉(zhuǎn)換。EOC是轉(zhuǎn)換結(jié)束信號，可以用于向單片機申請中斷或者供單片機查詢。OE是輸出允許端。CLK是時鐘端。DB0DB7是數(shù)字量的輸出。ADDA、ADDB、ADDC接地址線用以選定8路輸入中的一路，詳見下圖。ADDCADDBADDA選通輸入通道000IN0001IN1010IN2011IN3100IN4101IN5110IN6111IN7 ADC0809引腳圖及功能表第二章 系統(tǒng)軟件程序設(shè)計數(shù)字控制系統(tǒng)的控制規(guī)律是靠軟件來實現(xiàn)的，所有的硬件也必須由軟件實施管理。單片機數(shù)字控制雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的軟件有主程序、初始化子程序、中斷服務(wù)子程序等。在主程序中，主要完成對各個可編程芯片進行初始化和鍵盤參數(shù)設(shè)置的處理。鍵盤參數(shù)設(shè)置的處理主程序中的重要部分，這部分程序設(shè)計采
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