【導讀】速進行控制的系統(tǒng)設計。對PWM輸出占空比進行調(diào)節(jié)，從而控制電機的平均電壓以實現(xiàn)電機速度的控制。機調(diào)速功率放大電路的驅(qū)動模塊。本設計中使用了霍爾元件對直流電機的轉(zhuǎn)速進。行測量，反饋給單片機，通過液晶顯示出來。另外，通過對電流的采樣，實現(xiàn)過。在軟件方面，文章中詳細介紹了PWM運算程序以及速度測量程序等的編。寫思路和具體的程序?qū)崿F(xiàn)。

　　

【正文】 /延時的作用是克服過后的反應時間 H1=PWM。 L2=PWM。 H1=PWM。 H1=PWM。 L2=PWM。 H1=PWM。 L2=PWM。 H1=PWM。 H1=PWM。 L_1=!PWM。 } } else //方向按鍵松開運行 { if(PWM==0) //if語句作用：先關掉已開通的 mosfet 避免上下橋瞬間導通 { L2=!PWM。 L2=!PWM。 //延時的作用是克服過后的反應時間 L2=!PWM。 L2=!PWM。 廣州大學畢業(yè)論文（設計）用紙 L2=!PWM。 L2=!PWM。 L2=!PWM。 L2=!PWM。 L2=!PWM。 L2=!PWM。 L2=!PWM。 L_1=PWM。 H2=PWM。 } else { H2=PWM。 L_1=PWM。 H2=PWM。 //延時的作用是克服過后的反應時間 L_1=PWM。 H2=PWM。 L_1=PWM。 L_1=PWM。 H2=PWM。 L_1=PWM。 H2=PWM。 L_1=PWM。 L_1=PWM。 L2=!PWM。 } } if(count_1s=5000) //當 1s時間到時，將計數(shù)器的數(shù)提取出來 { //然后初始化 count_1s=0。 count_num_temp=TH0。 count_num_temp=((count_num_temp8)|TL0)。 count_num=0。 TH0=count_data/256。 TL0=count_data%256。 } TH1=timer_data/256。 TL1=timer_data%256。 廣州大學畢業(yè)論文（設計）用紙 } 中斷程序分析 從以上程序可以看到，中斷程序是比較長的。對于程序的有效性、穩(wěn)定性、結(jié)構(gòu)性等多種考慮，中斷程序能簡潔暨簡潔，如果程序過長，可能會造成 PWM周期不穩(wěn)定，產(chǎn)生不正常的 PWM，或者非 PWM信號。 以上程序?qū)嶒灲Y(jié)果正常，輸出正常 PWM信號波形，如下圖。該圖為單片機輸出的 PWM波形，頻率為 。圖中顯示 ，為下拉電阻的壓降。 圖 23 PWM信 號 中斷程序雖然看起來比較長，但程序用到的函數(shù)大都為 if語句與 else語句，既為判斷語句，真正運行起來只有運行條件符合的語句。 PWM 輸出的特殊編程 重復語句 可以看到以中斷程序中用到重復的指令 ,如： if(PWM==0) //if語句作用：先關掉已開通的 mosfet 避免上下橋瞬間導通 { L2=!PWM。 L2=!PWM。 //延時的作用是克服光耦的反應時間 L2=!PWM。 L2=!PWM。 L2=!PWM。 L2=!PWM。 廣州大學畢業(yè)論文（設計）用紙 L2=!PWM。 L2=!PWM。 L2=!PWM。 L2=!PWM。 L2=!PWM。 L_1=PWM。 H2=PWM。 } 主要是為了克服光耦的響應時間。用重復語句，為了然光耦充分關斷后，開啟另外通道。 上下橋的開通的錯開編程。 圖 24 H橋錯開的波形圖 由 IR2110芯片的開通原理是有自舉電容上電，所以在上橋開通之前，下橋必須通電，原因在 于 IR2110芯片主要用于逆變電路。 所以要根據(jù)它的特性編寫程序。所以在上橋通路時，下橋必須關斷，而當上橋關斷時，開通下橋上電，給電容充電。 L_1=!PWM。 L2=PWM。 H1=PWM。 以上三句語句可以看到，在驅(qū)動 H橋電路時，不僅 H1與 L2被賦值，同時開通關斷，于此同時， L_1亦與 H L2反相。 由于 L_1與 H1不能同時開通，如果同時開通，即會形成短路回路。所以要很小心，分析好編程的邏輯性。 從上面程序可以看到，中斷程序用到了判斷語句，如： 上橋 H1 波形 下橋 L_1波形 廣州大學畢業(yè)論文（設計）用紙 if(PWM==0){} Else{} 目 的是避免在輸出 PWM時，避免上橋（下橋）為未關斷情況下下橋（上橋）先開通，形成瞬間短路，燒壞電路。所以程序控制的時序要很清楚的了解與掌握。 測速的實現(xiàn) 測速的方法 轉(zhuǎn)速的測量方法很多，根據(jù)脈沖計數(shù)來實現(xiàn)轉(zhuǎn)速測量的方法主要有 M 法 (測頻法 )、 T 法 (測周期法 )和 MPT 法 (頻率周期法 )。 1） M 法 (測頻法 )是在給定的閘門時間內(nèi)測量被測信號的脈沖個數(shù)，進行換算得出被測信號的頻率。這種測量方法的測量精度取決于閘門時間和被測信號頻率。當被測信號頻率較低時將產(chǎn)生較大誤差，除非閘門時間取得很大。所以這種 方法比較適合測量高頻信號的頻率。 2） T 法 (測周期法 ) 是通過測量被測信號的周期然后換算出被測信號的頻率。這種測量方法的測量精度取決于被測信號的周期和計時精度，當被測信號頻率較高時，對計時精度的要求就很高。這種方法比較適合測量頻率較低的信號。 3） MPT 法 (頻率周期法 ) 具有以上兩種方法的優(yōu)點，它通過測量被測信號數(shù)個周期的時間然后換算得出被測信號的頻率，可兼顧低頻與高頻信號，提高了測量精度。 M/T 法雖然結(jié)合了 M 法和 T法各自的優(yōu)點，在高、低頻測量中都能得到較高精度，但 MIT 法在 M法、 T法的切換頻率點處存在較大誤差，且 測量時問波動較大。 該系統(tǒng)采用了 M法 (測頻法 )。 通過單片機的內(nèi)部定時，及單片機外部計數(shù)器，讓單片機每秒鐘計數(shù)脈沖個數(shù)，然后通過液晶顯示出來。該方法最為適合檢測速度脈沖，符合設計要求，編程簡單，故采用。 廣州大學畢業(yè)論文（設計）用紙 軟件實現(xiàn)分析 由于轉(zhuǎn)速是以單位時間內(nèi)轉(zhuǎn)數(shù)來衡量，在變換過程中多數(shù)是有規(guī)律的重復運動。根據(jù)霍爾效應原理，將一塊永久磁鋼固定在電機轉(zhuǎn)軸上的轉(zhuǎn)盤邊沿，轉(zhuǎn)盤隨測軸旋轉(zhuǎn)，磁鋼也將跟著同步旋轉(zhuǎn)，在轉(zhuǎn)盤下方安裝一個霍爾器件，轉(zhuǎn)盤隨軸旋轉(zhuǎn)時，受磁鋼所產(chǎn)生的磁場的影響，霍爾器件輸出脈沖信號，其頻率和轉(zhuǎn)速成正比。脈 沖信號的 個數(shù) 與電機的轉(zhuǎn)速有以下關系： Nv P? 式中： v 為電機轉(zhuǎn)速； N為 1秒鐘單片機測到的脈沖數(shù)； P為電機轉(zhuǎn)一圈的脈沖數(shù)。根據(jù)式即可計算出直流電機的轉(zhuǎn)速。 編程的可靠性分析 設計通過單片機內(nèi)部定時器，與外部計數(shù)器共同實現(xiàn)的。由霍爾元件不斷檢測信號，單片機接收一個，計數(shù)器加一。控制單片機每秒鐘對計數(shù)器進行運算，計算出脈沖個數(shù)，并清零計時器。 51系列單片機計數(shù)器可以計數(shù)到 65536 個，霍爾元件檢測的信號，不會超過這個數(shù)值，因為電機速度是有限的。 所以保證的測速的可靠性。 結(jié)論 本文所述的直流電機閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)是以低價位的單片微機為核心的，采用廣州大學畢業(yè)論文（設計）用紙 PWM 軟件方法來實現(xiàn)的調(diào)速具有較大的靈活性和更低的成本，它能夠充分發(fā)揮單片機的效能，對于簡易速度控制系統(tǒng)的實現(xiàn)提供了一種有效的途徑。本文采用了IR2110 芯片作為電機控制驅(qū)動，在 PWM 的輸入上要根據(jù)這個芯片的特點來寫程序。 IR2110 主要用于驅(qū)動功率管的，用于逆變的電路的比較多。每個 IR2110 可以驅(qū)動兩個功率管，上橋驅(qū)動要在下橋有電壓輸出后才能輸出，所以必須在程序上控制好這個特點，才能控制 IR2110 的 正常輸出。由于 H 橋驅(qū)動電路由于驅(qū)動不合理會比較容易造成短路，所以要做好電路保護，如加保險絲或加保護電路等，以免造成重大損失。 參考文獻 [1] 譚建成 . 電機控制專用集成電路 . 北京：機械工業(yè)出版社 . 1997. [2] 鄭憲偉 ,趙玉林 ,陳廣大 . 基于 AVR單片機的直流電動機 PWM閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的設計 . 煤礦機械第 29卷第 1期 . . [3] 邊春元 . C51 單片機典型模塊設計與應用 . 北京：機械工業(yè)出版社 . 2020. [4] 婁國煥 ， 郝成 ， 王均術(shù) .電氣傳動技術(shù)原理與應用 . 北京：中國電力出版社 .2020. [5] 王兆安，黃俊 . 電力電子技術(shù) . 北京：機械工業(yè)出版社 .2020. 增加一些期刊 如電力電子 電子技術(shù)應用等 致謝 經(jīng)歷了兩個多月的畢業(yè)設計，終于可以告一段落了。在此期間經(jīng)過自己不斷的摸索，老師朋友的幫忙，畢業(yè)設計可以算是基本完成。 廣州大學畢業(yè)論文（設計）用紙 首先感謝余連德老師對我的專業(yè)指導，給我提供了畢業(yè)設計的設備與專業(yè)理論的咨詢。在余老師細心與熱心的指導下，讓我克服了很多難點。其次感謝實驗中心老師的熱心幫助，提供了實驗器材與實驗室。然后感謝我的同學對我的幫助。最后感謝的是網(wǎng)絡上的電子愛好者，謝謝他 們對知識的無私貢獻。 通過這次畢業(yè)設計，使我深刻地認識到學好專業(yè)知識的重要性，也理解了理論聯(lián)系實際的含義，并且檢驗了大學四年的學習成果。雖然在這次設計中對于知識的運用和銜接還不夠熟練。但是我將在以后的工作和學習中繼續(xù)努力、不斷完善。這兩個多月的設計是對過去所學知識的系統(tǒng)提高和擴充的過程，為今后的發(fā)展打下了良好的基礎。 由于自身水平有限，設計中一定存在很多不足之處，敬請各位老師批評指正。