
“三〞 ,其它三位为电机转速;反转时最高位显示“F〞,其它三位为电机转速。每
次电动机启动后开场显示,停止时数码管显示出“0000〞。
1、系统的硬件电路设计与分析
电动机 PWM 驱动模块的电路设计与实现具体电路见下列图。本电路采用的是基于
PWM 原理的 H 型桥式驱动电路。
PWM 电路由复合体管组成 H 型桥式电路构成,四局部晶体管以对角组合
分为两组:根据两个输入端的上下电平决定晶体管的导通和截止。4 个二极
管在电路中起防止晶体管产生反向电压的保护作用,防止电动机两端的电流
和晶体管上的电流过大的保护作用。
在实验中的控制系统电压统一为 5v 电源,因此假设复合管基极由控制
系统直接控制,那么控制电压最高为 5V,再加上三极管本身压降,加到电动
机两端的电压就只有 4V 左右,严重减弱了电动机的驱动力。基于上述考虑,
我们运用了 TLP521-2 光耦集成块,将控制局部与电动机的驱动局部隔离开
来。输入端各通过一个三极管增大光耦的驱动电流;电动机驱动局部通过外
接 12V 电源驱动。这样不仅增加了各系统模块之间的隔离度,也使驱动电流
得到了大大的增强。
在电动机驱动信号方面,我们采用了占空比可调的周期矩形信号控制。
脉冲频率对电动机转速有影响,脉冲频率高连续性好,但带带负载能力差脉
冲频率低那么反之。经实验发现,当电动机转动平稳,但加负载后,速度下
降明显,低速时甚至会停转;脉冲频率在 10Hz 以下,电动机转动有明显跳
动现象。而具体采用的频率可根据个别电动机性能在此围调节。通过 P10 输
入高电平信号,P11 输入低电平,电机正转;通过 P10 输入低电平信号,P11
输入高电平,电机反转;P10、P11 同时为高电平或低电平时,电机不转。通
过对信号占空比的调整来对电机转速进展调节。
2、系统的软件设计
本系统编程局部工作采用 KELI-C51 语言完成,采用模块化的设计方法,
与各子程序做为实现各局部功能和过程的入口,完成键盘输入、按键识别和
功能、PWM 脉宽控制和数码管显示等局部的设计。
单片机资源分配如下表:
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