基于mcs-196單片機的小容量直流電動機速度控制系統(tǒng)設(shè)計22807-資料下載頁
2025-06-18 16:17本頁面
【正文】 特觸發(fā)器的電壓為5V，保證觸發(fā)器的正常工作，且使輸出的方波高電平適合單片機的輸入要求[4]，施密特出發(fā)器的上限轉(zhuǎn)換電平為： （6）下限轉(zhuǎn)換電平為： （7）輸入電壓上升和下降傳輸特性形成滯環(huán)，回差電壓為： （8） 單片機硬件電路圖11 單片機硬件電路80C196KC是INTEL公司推出的CHMOS型16位單片機，性能較MCS51系列單片機很大的提高。主頻可以工作到20MHz，內(nèi)部為2分頻電路，指令執(zhí)行速度快，低功耗方式。CPU的算術(shù)邏輯單元不采用常規(guī)累加器結(jié)構(gòu)，改用了寄存器寄存器的結(jié)構(gòu)，CPU直接面向256字節(jié)的寄存器，消除了一般CPU結(jié)構(gòu)存在的累加器的瓶頸效應(yīng)，提高了操作速度和數(shù)據(jù)吞吐能力。片上集成了豐富的硬件外設(shè)和軟件硬件資源。內(nèi)部集成有8路10位的A/D轉(zhuǎn)換器、三路脈寬調(diào)制輸出，具有完善的HSIO功能，便于實現(xiàn)復(fù)雜的I/O控制，增加了外設(shè)服務(wù)器PTS，專門處理外設(shè)中斷服務(wù)事務(wù)，提高了中斷事務(wù)的實時處理能力。80C196KC有6個高速輸出口，用于按程序設(shè)定的時間去觸發(fā)某一事件，占用的CPU的開銷極少，所以速度很高。系統(tǒng)中將定時器T2作為HSO輸出事件的時間基準，通過系統(tǒng)CLKOUT信號作為T2 的時鐘源，接入T2CLK引腳，利用HSO定時器2 復(fù)位的命令和CAM鎖定功能，T2復(fù)位時間鎖定在CAM中，這樣就能周期性的產(chǎn)生HSO輸出事件。單片機部分的電路如圖11所示，由晶振電路、復(fù)位電路、外擴存儲器組成，為保證單片機的正常工作，其沒有運用到的管腳，根據(jù)實際工作電平的需要，通過10kΩ的上拉電阻接入高電平或直接接地。 系統(tǒng)整體硬件電路圖12 系統(tǒng)整體硬件電路本次設(shè)計中，基于80C196KC的PWM波的雙閉環(huán)直流電機調(diào)速系統(tǒng)的整體硬件電路如圖12所示，由單片機部分、H橋前置驅(qū)動、三相不可控整流橋、MOSFET功率H橋、以及電流反饋電路和轉(zhuǎn)速反饋電路構(gòu)成。直流電源通過三相不可控整流橋獲得，然后通過PWM波控制的功率H橋施加給直流電動機。在數(shù)據(jù)測量時，光點碼盤輸出的脈沖經(jīng)過隔離，整形后送入單片機；霍爾電流傳感器測得的電流信號經(jīng)過濾波，放大電路后送入單片機的十位A/D轉(zhuǎn)換器。對反饋的電流和轉(zhuǎn)速，經(jīng)過單片機程序所設(shè)定的算法進行數(shù)據(jù)處理，得到電機的實際電樞電流和電機的轉(zhuǎn)速，然后與設(shè)定的電流和轉(zhuǎn)速比較，單片機在設(shè)定的程序下，調(diào)節(jié)輸出PWM信號的占空比控制功率MOSFET的關(guān)斷與開通，使 H橋輸出的直流電壓發(fā)生變化，以校正和補償電動機的電流，通過轉(zhuǎn)矩的變化校正速度的偏差，經(jīng)過實時的電流、轉(zhuǎn)速反饋，不斷調(diào)節(jié)其PWM波的占空比，最終使電機穩(wěn)定于某一轉(zhuǎn)速下運行，從而達到調(diào)壓調(diào)速的目地。6 參考文獻[1] 陳伯時. 電力拖動自動控制系統(tǒng)（第2版）. 機械工業(yè)出版社. —P12[2] 王兆安，黃俊. 電力電子技術(shù)（第4版）. 機械工業(yè)出版社. —P155[3] 李仁定. 電機的微機控制. 機械工業(yè)出版社. —P21[4] —P135[5] 湯蘊璆，史乃. 電機學. 機械工業(yè)出版社. 2002[6] 王福瑞. 單片微機測控系統(tǒng)設(shè)計大全. 北京航空航天大學出版社. 1998
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