pwm控制直流電動機(jī)轉(zhuǎn)速報(bào)告-在線瀏覽
2025-05-07 07:15本頁面
【正文】 小電機(jī)的測速，適合于玩具車的，循跡小車的測速，但在大型電機(jī)上還有很大要改進(jìn)的地方 方案二：采用編碼測速。 方案三： 采用光電 對管測速。這種新穎的光電開關(guān)是一種采用脈沖調(diào)制的主動式光電探測系統(tǒng)型電子開關(guān)，它所使用的冷光源有紅外光、紅色光、綠色光和藍(lán)色光等，可非接觸，無損傷地迅速和控制各種固體、液體、透明體、黑體、柔軟體和煙霧等物質(zhì)的狀態(tài)和動作。 綜合 以上三種方案， 本設(shè)計(jì) 選擇方案 二 。 PWM 可以應(yīng)用在許多方面 。 在 PWM 驅(qū)動控制的調(diào)整系統(tǒng)中 按一個(gè)固定的頻率來接通和斷開電源并且根據(jù)需要改變一個(gè)周期內(nèi)“接通”和“斷開”時(shí)間的長短。 設(shè)電機(jī)始終接通電源時(shí) ，電機(jī)轉(zhuǎn)速最大為 Vmax，設(shè)占空比為 D= t1 / ， 則 電機(jī)的平均速度為 Va = Vmax * D，其中 Va指的是電機(jī)的平均速度 ， Vmax 指電機(jī)在全通電時(shí)的最大速度， D = t1 / T 是指占空比。嚴(yán)格來說 ，平 均速度 Vd 與占空比 D并非嚴(yán) 格的線性關(guān)系 ，但是在一般的應(yīng)用中，我們可以將其近似的看成是線性關(guān)系。改變占空比 D的值有三種方法： A、定寬調(diào)頻法： 保持 1t 不變 ，只改變 t，這樣使周期 (或頻率 )也隨之改變。 C、定頻調(diào)寬法 ：保持周期 T(或頻率 )不變 ，同時(shí)改變 1t 和 t。利用單片機(jī)的定時(shí)計(jì)數(shù)器外加軟件延時(shí)等方式來實(shí)現(xiàn)脈寬的自由調(diào)整 。 二 硬件電路設(shè)計(jì) 1 控制系統(tǒng) 單片機(jī) 80C51 如圖 2所示 。 AT80C51 具有如下特點(diǎn)： 40 個(gè)引腳， 4k Bytes Flash 片內(nèi)程序存儲器， 128 bytes 的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲器（ RAM）， 32 個(gè)外部雙向輸入 /輸出（ I/O）口， 5 個(gè)中 斷優(yōu)先級 2 層中斷嵌套中斷， 個(gè) 16 位可 2 編程定時(shí)計(jì)數(shù)器 ,2 個(gè) 全雙工串行通信 口，看門 狗（ WDT）電路，片內(nèi)時(shí)鐘振蕩器。 圖 3 L298N L298N 是 ST公司生產(chǎn)的一種高電壓、大電流電機(jī)驅(qū)動芯片。主要特點(diǎn)是：工作電壓高，最高工作電壓可達(dá) 46V；輸出電流大，瞬間峰值電流可達(dá) 3A，持續(xù)工作電流為 2A；額定功率 25W。使用 L298N 芯片驅(qū)動電機(jī)，該芯片可以驅(qū)動一臺兩相步進(jìn)電機(jī)或四相步進(jìn)電機(jī)，也可以 驅(qū)動兩臺電動機(jī)。分別為 M1 和 M2。（如果無須調(diào)速可將兩引腳接 5V，使電機(jī)工作在最高速狀態(tài)，既將短接帽短接）實(shí)現(xiàn)電機(jī)正反轉(zhuǎn)就更容 8 易了，輸入信號端 IN1 接高電平輸入端 IN2 接低電平， 電機(jī) M1正轉(zhuǎn)。）控制另一臺電機(jī)是同樣的方式，輸入信號端 IN3 接高電平，輸入端 IN4 接低電平，電機(jī) M2正轉(zhuǎn)。 可參考下圖表： 電機(jī) 旋轉(zhuǎn)方 式 控制端IN1 控制端IN2 控制端IN3 控制端IN4 輸入 PWM 信號改 變脈寬可調(diào)速 調(diào)速端A 調(diào)速端B M1 正轉(zhuǎn) 高 低 / / 高 / 反轉(zhuǎn) 低 高 / / 高 / 停止 低 低 / / 高 / M2 正轉(zhuǎn) / / 高 低 / 高 反轉(zhuǎn) / / 低 高 / 高 停止 低 低 / / / 高 3 顯示模塊 LCD1602 顯示模塊如圖 4所示。 （ 2） 可選擇當(dāng)作行驅(qū)動或列驅(qū)動 。輸入 ,接受控制器送出的串行數(shù)據(jù)和控制信號 ,偏壓 (V1∽ V6)。 液晶顯示器以其微功耗、體積小、顯示內(nèi)容豐富 、超薄輕巧的諸多優(yōu)點(diǎn)，在各類儀表和低功耗系統(tǒng)中得到廣泛的應(yīng)用。以后編程便主要圍繞這三個(gè) 9 管腳展開進(jìn)行初始化，寫命令，寫數(shù)據(jù)。 R/W 為讀寫選擇，高電平進(jìn)行讀操作，低電平進(jìn)行寫操作。除此外， D0~D7 分別為 8位雙向數(shù)據(jù)線。 引腳號 引腳名 電平 輸入 /輸出 作用 1 VSS 電源地 2 VCC 電源（ +5V） 3 VEE 對比調(diào)整電壓 4 RS 0/1 輸入 0=輸入指令 1=輸入數(shù)據(jù) 5 RW 0/1 輸入 0=向 LCD 寫入指令或數(shù)據(jù) 1=從 LCD 讀取信息 6 E 1， 1_0 輸入 使能信號 1 時(shí)讀取信號 1— 0（下降沿）執(zhí)行指令 7 D0 0/1 輸入 /輸出 總線 Line0(最低位 ) 8 D1 0/1 輸入 /輸出 總線 Line1 9 D2 0/1 輸入 /輸出 總線 Line2 10 D3 0/1 輸入 /輸出 總線 Line3 11 D4 0/1 輸入 /輸出 總線 Line4 12 D5 0/10/1 輸入 /輸出 總線 Line5 13 D6 0/1 輸入 /輸出 總線 Line6 14 D7 0/1 輸入 /輸出 總線 Line7（最高位） 15 A +VCC LCD 背光電源正極 16 K 接地 LCD 背光電源負(fù)極 三 軟件設(shè)計(jì) 1 程序流程圖 本系統(tǒng)直接應(yīng)用于 AT80C51 的軟件方法實(shí)現(xiàn) PWM 信號的輸出，這比硬件實(shí)現(xiàn)PWM 成本低，限制少，實(shí)現(xiàn)便捷。在調(diào)速時(shí)， IN1 與 IN2 引腳一個(gè)為低電平，一個(gè)為高電平，通過 控制 L298 的 ENA,產(chǎn)生驅(qū)動電機(jī)的 PWM 信號。 PWM 脈沖信號是單片機(jī)采用延時(shí)程序產(chǎn)生的方波信號。本設(shè)計(jì)中采用了定頻調(diào)寬方式，在這種工作方式下電動機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)比較穩(wěn)定，并且采用 單片機(jī)采用 PWM 脈沖的軟件實(shí)現(xiàn)上比較方便。然
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