用单片机控制直流的电机
用单片机控制直流的电机 一、 设计方案比较与分析: 一、 系统分析与设计: 二、 测试结果与分析: 本设计以AT89C51单片机为核心,以4*4矩阵键盘做为输入达到控制直流 电机的启停、速度和方向,完成了基本要求和发挥部分的要求。在设计中,采用了 PWM技术对电机进行控制,通过对占空比的计算达到精确调速的目的。一、 设计方案比较与分析: 1、电机调速控制模块: 方案一:采用电阻网络或数字电位器调整电动机的分压,从而达到调速的目 的。但是电阻网络只能实现有级调速,而数字电阻的元器件价格比较昂贵。更主 要的问题在于一般电动机的电阻很小,但电流很大;分压不仅会降低效率,而且实 现很困难。
方案二:采用继电器对电动机的开或关进行控制,通过开关的切换对小车的 速度进行调整。这个方案的优点是电路较为简单,缺点是继电器的响应时间慢、 机械结构易损坏、寿命较短、可靠性不高。
方案三:采用由达林顿管组成的H型PWM电路。用单片机控制达林顿管使 之工作在占空比可调的开关状态,精确调整电动机转速。这种电路由于工作在管 子的饱和截止模式下,效率非常高;H型电路保证了可以简单地实现转速和方向的 控制;电子开关的速度很快,稳定性也极佳,是一种广泛采用的PWM调速技术。
兼于方案三调速特性优良、调整平滑、调速范围广、过载能力大,因此本 设计采用方案三。
2、PWM调速工作方式: 方案一:双极性工作制。双极性工作制是在一个脉冲周期内,单片机两控制 口各输出一个控制信号,两信号高低电平相反,两信号的高电平时差决定电动机的 转向和转速。方案二:单极性工作制。单极性工作制是单片机控制口一端置低电平,另一 端输出PWM信号,两口的输出切换和对PWM的占空比调节决定电动机的转向和 转速。