PWM与直流电机控制.doc

PWM与直流电机控制 PWM（Pulse Width Modulation）技术是指通过对脉冲宽度的调制来控制信号的占空比，从而实现对电机的控制。其中，PWM信号的频率是指信号在单位时间内的脉冲个数，而占空比是指信号高电平期间占据的时间百分比。 在本设计中，PWM信号是通过单片机控制产生的，该单片机采用89C51芯片，通过键盘输入控制PWM信号的输出，从而实现对直流电机的控制。电机驱动电路采用H桥电路，具有很高的稳定性和驱动能力。 本设计的主要内容包括： 1. 键盘输入：通过键盘输入单片机，产生不同的PWM信号，以控制电机的转速。 2. 单片机控制：单片机采用89C51芯片，通过键盘输入控制PWM信号的输出。 3. 电机驱动电路：电机驱动电路采用H桥电路，具有很高的稳定性和驱动能力。 4. 显示电路：显示电路由单片机的P0.0~P0.3输出BCD码给CD4511译成七段码，送数码管显示。 在设计中，我们对比了两种方案，方案一采用全硬件数字电路构成，而方案二采用单片机控制。考虑到竞赛的时间限制与我们的实际能力，我们决定采用方案二。 电路设计参数计算： 1. 控制键盘：采用方阵式扫描法，使用8条I/O构成一个4*4的键盘方阵，每个交叉点可放一个按键。 2. 直流电机控制电路：电路性能稳定，驱动能力强。其工作原理是：当89C51从“正转”端输入低电平信号时，经过反向器，加大驱动电流，经光耦驱动功率管Q2，而Q3也导通，且达到了饱和，使得Q4的b-e极电压被拉到0.3v而使之截止。 3. 显示电路：显示电路由单片机的P0.0~P0.3输出BCD码给CD4511译成七段码，送数码管显示。 软件设计： 软件编程采用模块化的编程方法，大体可分为：键盘扫描、按键解码、PWM信号的输出三大部分。其中，键盘扫描程序可直接调用现成模块，具体过程这里就不在细述。其次，解码主要通过CPU扫描到的按键的具体位置，自定义其相应的PWM信号输出。 本设计实现了PWM信号的控制对直流电机的转速，从而让电机进行实时运转。