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單片機控制直流電機調速系統(tǒng)(編輯修改稿)

2025-08-03 13:06 本頁面
 

【文章內容簡介】 及直流電機等的驅動。永磁步進電機或混合式步進電機的勵磁繞組都必須用雙極性電源供電,也就是說繞組有時需正向電流,有時需反向電流,這樣繞組電源需用 H 橋驅動。直流電機控制使用 H 橋驅動電路(圖 25) ,當 PWM1 為低電平,通過對 PWM2 輸出占空比不同的矩形波使三極管 QQ6 同時導通 Q5 截止,從而實現電機正向轉動以及轉速的控制;同理,當 PWM2 為高電平,通過對 PWM1 輸出占空比不同的矩形波使三極管 QQ6 同時導通,Q5 截止,從而實現電機反向轉動以及轉速的控制。圖 25 H 橋的電機驅動電路2.5 基于霍爾傳感器的測速模塊 霍爾傳感器的工作原理 霍爾效應:在一塊半導體薄片上,其長度為 l,寬度為 b,厚度為 d,當它被置于磁感應強度為 B 的磁場中,如果在它相對的兩邊通以控制電流 I,且磁場方向與電流方向正交,則在半導體另外兩邊將產生一個大小與控制電流 I 和磁感應強度 B 乘積成正比的電勢 UH,即 UH=KHIB,其中 kH 為霍爾元件的靈敏度。該電勢稱為霍爾電勢,半導體薄片就是霍爾元件。 工作原理:霍爾開關集成電路中的信號放大器將霍爾元件產生的幅值隨磁場強度變化的霍爾電壓 UH 放大后再經信號變換器、驅動器進行整形、放大后輸出幅值相等、頻率變化的方波信號。信號輸出端每輸出一個周期的方波,代表轉過了一個齒。單位時間內輸出的脈沖數 N,因此可求出單位時間內的速度V=NT。 霍爾傳感器的電路原理圖圖 26 霍爾傳感器的測速電路2.6 LCD 顯示模塊 1602 芯 片 介 紹1602 液 晶 模 塊 內 部 的 字 符 發(fā) 生 存 儲 器 ( CGROM)已 經 存 儲 了 160 個 不 同的 點 陣 字 符 圖 形 , 這 些 字 符 有 : 阿 拉 伯 數 字 、 英 文 字 母 的 大 小 寫 、 常 用 的 符號 和 日 文 假 名 等 , 每 一 個 字 符 都 有 一 個 固 定 的 代 碼 , 比 如 大 寫 的 英 文 字 母“A”的 代 碼 是 01000001B( 41H) , 顯 示 時 模 塊 把 地 址 41H 中 的 點 陣 字 符圖 形 顯 示 出 來 , 我 們 就 能 看 到 字 母 “A”。 因 為 1602 識 別 的 是 ASCII 碼 ,試 驗 可 以 用 ASCII 碼 直 接 賦 值 , 在 單 片 機 編 程 中 還 可 以 用 字 符 型 常 量 或 變 量賦 值 , 如 39。A’。 1602 采 用 標 準 的 16 腳 接 口 , 其 中 :第 1 腳 : VSS 為 電 源 地第 2 腳 : VDD 接 5V 電 源 正 極第 3 腳 : V0 為 液 晶 顯 示 器 對 比 度 調 整 端 , 接 正 電 源 時 對 比 度 最 弱 , 接 地電 源 時 對 比 度 最 高 ( 對 比 度 過 高 時 會 產 生 “陰 影 ”, 使 用 時 可 以 通 過 一 個10K 的 電 位 器 調 整 對 比 度 ) 。第 4 腳 : RS 為 寄 存 器 選 擇 , 高 電 平 1 時 選 擇 數 據 寄 存 器 、 低 電 平 0 時選 擇 指 令 寄 存 器 。第 5 腳 : RW 為 讀 寫 信 號 線 , 高 電 平 (1)時 進 行 讀 操 作 , 低 電 平 (0)時 進行 寫 操 作 。第 6 腳 : E(或 EN)端 為 使 能 (enable)端 。第 7~ 14 腳 : D0~ D7 為 8 位 雙 向 數 據 端 。第 15~ 16 腳 : 空 腳 或 背 燈 電 源 。 15 腳 背 光 正 極 , 16 腳 背 光 負 極 。 電 路 原 理 圖圖 27 LCD 顯示電路 調速設計模塊PWM 波軟件軟件設計程序流程圖:產生矩形波開始按鍵查詢OPEN 是否按下時定時器 T0 開始計時Add_speed 是否按下初始化是是增大矩形波占空比Sub_speed 是否按下是減小矩形波占空比Swap 或 close 是否按下改變轉向或關閉電機圖 28 軟件電機控制的方框圖通過控制總中斷使能 EA 控制電機的開關,同時使能對霍爾傳感器輸出的方波在單位時間內脈沖個數的計數。其中定時器 T0,T1 分別對脈沖的寬度、霍爾元件輸出的數對應的 1 秒時間定時。對脈沖寬度的調整是通過改變高電平的定時長度,由變量 high 控制。變量 change、 sub_speed 、add_speed 分別實現電機的轉向、加速、減速。/***********通過按鍵實現對電機開關、調速、轉向的控制的程序*****************/ void motor_control() { if(open == 1) EA = 1。if(close == 1) EA = 0。 if(swap == 1) { change = ~change。 while(swap != 0){}} if(sub_speed == 1){ high++。 if(high == 30) EA=0。 while(sub_speed != 0) {} }if(add_speed == 1){ high。 if(high == 5) high = 5。 while(add_speed != 0)脈沖 }} 測速軟件設計開始初始化OPEN 是否按下定時器 T1 開始計時對單位時間內的脈沖計數 N根據公式計算出電機的速度液晶顯示電機速度圖 29 軟件測速的方框圖/****T1 中斷服務程序********單位時間(S)方波的個數*************/void time1_int(void) interrupt 3 { count_speed++。if(count_speed == 20){ count_speed = 0。num_display = num_medium。num_medium = 0。}第三章 系統(tǒng)功能調試 調試軟件介紹Protel99SE 是 應 用 于 Windows9X/2022/NT 操 作 系 統(tǒng) 下 的 EDA 設 計 軟 件 ,采 用 設 計 庫 管 理 模 式 , 可 以 進 行 聯(lián) 網 設 計 , 具 有 很 強 的 數 據 交 換 能 力 和 開 放性 及 3D 模 擬 功 能 , 可 以 完 成 電 路
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