單片機(jī)的直流電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計(jì)-在線瀏覽
2024-08-09 22:08本頁(yè)面
【正文】 調(diào)制，工作原理：通過(guò)產(chǎn)生矩形波，改變占空比，以達(dá)到調(diào)整脈寬的目的。模擬信號(hào)的值可以連續(xù)變化，其時(shí)間和幅度的分辨率都沒有限制。與此類似，從電池吸收的電流也不限定在一組可能的取值范圍之內(nèi)。模擬電壓和電流可直接用來(lái)進(jìn)行控制，如對(duì)汽車收音機(jī)的音量進(jìn)行控制。擰動(dòng)旋鈕時(shí)，電阻值變大或變?。涣鹘?jīng)這個(gè)電阻的電流也隨之增加或減少，從而改變了驅(qū)動(dòng)揚(yáng)聲器的電流值，使音量相應(yīng)變大或變小。 盡管模擬控制看起來(lái)可能直觀而簡(jiǎn)單，但它并不總是非常經(jīng)濟(jì)或可行的。能夠解決這個(gè)問(wèn)題的精密模擬電路可能非常龐大、笨重(如老式的家庭立體聲設(shè)備)和昂貴。模擬電路還可能對(duì)噪聲很敏感，任何擾動(dòng)或噪聲都肯定會(huì)改變電流值的大小。此外，許多微控制器和DSP已經(jīng)在芯片上包含了PWM控制器，這使數(shù)字控制的實(shí)現(xiàn)變得更加容易了。故名思義，三端IC是指這種穩(wěn)壓用的集成電路只有三條引腳輸出，分別是輸入端、接地端和輸出端。該系列集成穩(wěn)壓IC型號(hào)中的78或79后面的數(shù)字代表該三端集成穩(wěn)壓電路的輸出電壓，如7806表示輸出電壓為正6V，7909表示輸出電壓為負(fù)9V。在實(shí)際應(yīng)用中，應(yīng)在三端集成穩(wěn)壓電路上安裝足夠大的散熱器（當(dāng)然小功率的條件下不用）。（2）電路原理圖電源電路采用78系列芯片產(chǎn)生+5V、+15V。直流電機(jī)控制使用H橋驅(qū)動(dòng)電路（圖25），當(dāng)PWM1為低電平,通過(guò)對(duì)PWM2輸出占空比不同的矩形波使三極管6同時(shí)導(dǎo)通Q5截止，從而實(shí)現(xiàn)電機(jī)正向轉(zhuǎn)動(dòng)以及轉(zhuǎn)速的控制；同理，當(dāng)PWM2為高電平,通過(guò)對(duì)PWM1輸出占空比不同的矩形波使三極管6同時(shí)導(dǎo)通，Q6截止，從而實(shí)現(xiàn)電機(jī)反向轉(zhuǎn)動(dòng)以及轉(zhuǎn)速的控制。該電勢(shì)稱為霍爾電勢(shì)，半導(dǎo)體薄片就是霍爾元件。信號(hào)輸出端每輸出一個(gè)周期的方波，代表轉(zhuǎn)過(guò)了一個(gè)齒。（2）霍爾傳感器的電路原理圖圖9 霍爾傳感器的測(cè)速電路4．LCD顯示模塊（1）1602芯片介紹1602液晶模塊內(nèi)部的字符發(fā)生存儲(chǔ)器（CGROM)已經(jīng)存儲(chǔ)了160個(gè)不同的點(diǎn)陣字符圖形，這些字符有：阿拉伯?dāng)?shù)字、英文字母的大小寫、常用的符號(hào)、和日文假名等，每一個(gè)字符都有一個(gè)固定的代碼，比如大寫的英文字母“A”的代碼是01000001B（41H），顯示時(shí)模塊把地址41H中的點(diǎn)陣字符圖形顯示出來(lái)，我們就能看到字母“A”。A’。第4腳：RS為寄存器選擇，高電平1時(shí)選擇數(shù)據(jù)寄存器、低電平0時(shí)選擇指令寄存器。第6腳：E(或EN)端為使能(enable)端。第15～16腳：空腳或背燈電源。（2）電路原理圖圖10 LCD顯示電路（四） 調(diào)速設(shè)計(jì)模塊1．PWM波軟件軟件設(shè)計(jì)程序流程圖：產(chǎn)生矩形波開始按鍵查詢OPEN是否按下時(shí)定時(shí)器T0開始計(jì)時(shí)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(zhuǎn)向或關(guān)閉電機(jī)圖11 軟件電機(jī)控制的方框圖通過(guò)控制總中斷使能EA控制電機(jī)的開關(guān)，同時(shí)使能對(duì)霍爾傳感器輸出的方波在單位時(shí)間內(nèi)脈沖個(gè)數(shù)的計(jì)數(shù)。對(duì)脈沖寬度的調(diào)整是通過(guò)改變高電平的定時(shí)長(zhǎng)度，由變量high控制。/***********通過(guò)按鍵實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)開關(guān)、調(diào)速、轉(zhuǎn)向的控制的程序*****************/ void motor_control() { if(open == 1) EA = 1。 if(swap == 1) { change = ~change。 if(high == 30) EA=0。 if(high == 5) high = 5。if(count_speed == 20){ count_speed = 0。num_medium = 0。按照系統(tǒng)功能來(lái)劃分，Protel99se主要包含6個(gè)功能模塊：電路工程設(shè)計(jì)部分、印刷電路板設(shè)計(jì)系統(tǒng)、自動(dòng)布線系統(tǒng)、電路模擬仿真系統(tǒng)、可編程邏輯設(shè)計(jì)系統(tǒng)、高級(jí)信號(hào)完整性分析系統(tǒng)。另外重要的一點(diǎn)，只要看一下編譯后生成的匯編代碼，就能體會(huì)到KeilC51生成的目標(biāo)代碼效率非常之高，多數(shù)語(yǔ)句生成的匯編代碼很緊湊，容易理解。KEIL C51編譯器由uVision2集成開發(fā)環(huán)境與編輯器和調(diào)試器以及C51編譯器組成。編輯器和調(diào)試器包括源代碼編輯器、斷點(diǎn)設(shè)置、調(diào)試函數(shù)語(yǔ)言、變量和存儲(chǔ)器。Proteus軟件提供多種現(xiàn)實(shí)存在的虛擬儀器儀表。這些虛擬儀器儀表具有理想的參數(shù)指標(biāo)，例如極高的輸入阻抗、極低的輸出阻抗，盡可能減少儀器對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響，Proteus軟件提供豐富的測(cè)試信號(hào)用于電路的測(cè)試。提供Schematic Drawing、SPICE仿真與PCB設(shè)計(jì)功能，同時(shí)可以仿真單片機(jī)和周邊設(shè)備，可以仿真51系列、AVR、PIC等常用的MCU，并提供周邊設(shè)備的仿真，例如37led、示波器等。一臺(tái)計(jì)算機(jī)、一套電子仿真軟件，在加上一本虛擬實(shí)驗(yàn)教程，就可相當(dāng)于一個(gè)設(shè)備先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)室。在計(jì)算機(jī)上學(xué)習(xí)電工基礎(chǔ)，模擬電路、數(shù)字電路、單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)等課程，并進(jìn)行電路設(shè)計(jì)、仿真、調(diào)試等。（二）直流電機(jī)的調(diào)速功能仿真當(dāng)按下open鍵時(shí)，電機(jī)開始工作。當(dāng)然，在某種特定的環(huán)境下，還需改變電機(jī)的轉(zhuǎn)速，此時(shí)，你可以按一下swap鍵，以達(dá)到改變電機(jī)轉(zhuǎn)向的目的。圖13 直流電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的Proteus仿真圖1．調(diào)速前的波形圖圖14 電機(jī)啟動(dòng)時(shí)的脈沖波形占空比2．調(diào)速后的波形圖圖15 電機(jī)減速后的脈沖波形占空比（三）電機(jī)速度的測(cè)量并顯示功能仿真對(duì)電機(jī)轉(zhuǎn)速的顯示，為使用者提供了更為直觀的界面。從顯示數(shù)字的穩(wěn)定程度，也可以判斷電機(jī)轉(zhuǎn)速的穩(wěn)定性。圖16 直流電機(jī)系統(tǒng)的Proteus仿真（四）系統(tǒng)的電路原理圖
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