单片机对电动机的控制.doc

此文档收集于网络 如有侵权 请联系网站删除 此文档仅供学习与交流 2009届学生毕业论文 设计 存档编号 毕业论文 设计 毕业论文 设计 论论 文文 题题 目 目 单片机对电动机的控制单片机对电动机的控制 英英 文文 Single chip motor control 系系 部 部 机电与建筑工程学部机电与建筑工程学部 专专 业 业 机械设计制造及其自动化机械设计制造及其自动化 姓姓 名 名 张训 杨斌斌张训 杨斌斌 李可畏 李可畏 学学 号 号 200903010422 01 17 指指 导导 老老 师 师 姜存学姜存学 2013 年 3 月 10 单片机控制电机的无极变速单片机控制电机的无极变速 摘摘 要要 本文主要研究了利用 MCS 51 系列单片机控制 PWM 信号从而实现对直流电机转速的控制 采用 H 桥 式电路和三极管来实现电机的正反转 文章中对 PWM 信号的原理 产生方法以及如何通过软件编程对 PWM 信号占空比进行调节 从而控制其输入信号波形等均作了详细的阐述 关键词关键词 PWM 信号 H 桥式电路 复合三极管 此文档收集于网络 如有侵权 请联系网站删除 此文档仅供学习与交流 The Design of Direct Current Motor speed Regulation System Based On SCM ThisThis articlearticle mainlymainly introducesintroduces thethe methodmethod toto generategenerate thethe PWMPWM signalsignal byby usingusing MCS 51MCS 51 single single chipchip computercomputer toto controlcontrol thethe speedspeed ofof a a D C D C motor motor H H bridgebridge circuitcircuit andand transistortransistor isis usedused toto realizerealize motormotor andand reversingreversing ArticlesArticles inin thisthis paper paper thethe principleprinciple ofof thethe PWMPWM signalsignal generationgeneration methodmethod andand howhow toto throughthrough thethe softwaresoftware programmingprogramming forfor PWMPWM signalsignal dutyduty cyclecycle adjustment adjustment soso asas toto controlcontrol thethe inputinput signalsignal waveformwaveform areare explainedexplained inin detail detail KeyKey words words PWMPWM signalsignal H H bridgebridge circuitcircuit compoundcompound transistortransistor 第一章第一章 绪论绪论 4 4 1 1 单片机 电动机控制的介绍 4 1 2 本次设计要做的内容 5 第二章第二章 单片机的简介单片机的简介 5 5 2 1 单片机发展历史 5 2 2 单片机 MCS51 的硬件和软件介绍 6 第三章第三章 电动机的电动控制电动机的电动控制 6 6 3 0 直流电机组成原理 6 3 1 PWM 的基本原理 7 3 2 用单片机对电动机转速的控制 8 第四章第四章 关于单片机对电动机的控制关于单片机对电动机的控制 1010 4 1 单片机的电路设计 10 1 单片机对直流电动机的转速 转向的控制 10 2 单片机的时钟电路设计 11 3 单片机的复位电路设计 11 4 有关复合三极管的组成 12 4 2 单片机控制电动机的程序编制 14 4 3 单片机实验过程 17 一 搜集实验所需要的理论资料和购买实验所需的资料 18 二 搭建最简单的单片机控制系统 18 4 4 实验结论分析 20 此文档收集于网络 如有侵权 请联系网站删除 此文档仅供学习与交流 总结总结 2424 承诺书承诺书 2525 参考文献参考文献 2525 目目 录录 第一章 绪论 6 1 1 单片机 电动机控制的介绍 7 1 2 本次设计要做的内容 7 第二章 单片机简介 7 2 1 单片机发展历史 7 2 2 单片机 MCS51 的硬件和软件介绍 7 第三章 电动机的电动控制 7 3 1 脉宽调制 7 3 2 格式电路 7 第四章 关于单片机对电动机的控制 7 4 1 单片机的电路设计 8 4 2 单片机控制电动机的程序编制 8 4 3 单片机实验过程 8 4 4 实验结论分析 8 总结 24 参考文献 25 第一章第一章 绪论绪论 1 1 单片机 电动机控制的介绍单片机 电动机控制的介绍 直流电动机在冶金 矿山 化工 交通 机械 纺织 航空等领域中已经得到广泛的应用 而以往 直流电动机的控制只是简单的控制 很难进行调速 不能实现智能化 如今 直流电动机的调速控制已经离 不开单片机的支持 单片机应用技术的飞速发展促进了自动控制技术的发展 使人类社会步入了自动化时代 单片机应用技术与其他学科领域交叉融合 促进了学科发展和专业更新 引发了新兴交叉学科与技术的不断 涌现 现代科学技术的飞速发展 改变了世界 也改变了人类的生活 由于单片机的体积小 重量轻 功能 强 抗干扰能力强 控制灵活 应用方便 价格低廉等特点 计算机性能的不断提高 单片机的应用也更加 广泛特别是在各种领域的控制 自动化等方面 在实际应用中 电动机作为把电能转换为机械能的主要设备 一是要具有较高的能量转换效率 二是应 此文档收集于网络 如有侵权 请联系网站删除 此文档仅供学习与交流 能根据生产工艺的要求调整转速 电动机的调速性能如何对提高产品质量 提高劳动生产率和节省电能有着 直接的决定性影响 因此 调速技术一直是研究的热点 直流电动机转速的控制方法可分为两类 励磁控制法与电枢电压控制法 励磁控制法控制磁通 其控制 功率虽然小但低速时受到磁场饱和的限制 高速时受到换向火花和转向器结构强度的限制 而且由于励磁线 圈电感较大动态响应较差 所以常用的控制方法是改变电枢端电压调速的电枢电压控制法 传统的改变端电压的方法是通过调节电阻来实现的 但这种调压方法效率低 随着电力电子技术的发展 创造了许多新的电枢电压控制方法 其中脉宽调制 Pulse Width Modulation PWM 是常用的一种调速方法 其基本原理是用改变电机电枢电压的接通和断开的时间比 即占空比 来控制马达的速度 在脉宽调速系统 中当电机通电时 其速度增加 电机断电时其速度降低 只要按照一定的规律改变通断电的时间 就可使电 机的速度保持在一稳定值上 直流电机可按其结构 工作原理和用途等进行分类 其中根据直流电机的用途可分为以下几种 直流发 电机 将机械能转化为直流电能 直流电动机 将直流电能转化为机械能 直流测速发电机 将机械信号 转换为电信号 直流伺服电动机 将控制信号转换为机械信号 1 2 本次设计要做的内容本次设计要做的内容 单片机控制电动机的正反转和无级变速 单片机控制电动机的正反转和无级变速 第一步 搭建最简单的单片机控制系统 由于没有二极管就直接用电动机代替 第二步 由简单电路搭建 H 桥式电路的一半 实现电动机的转动 第三步 单件 H 桥式电路 总结经验 第二章第二章 单片机的简介单片机的简介 2 1 单片机发展历史单片机发展历史 单片机是在一块硅片上集成了中央处理器 CPU 存储器 RAM ROM EPROM 和各种输入 输出接口 定时器 计数器 并行 I O 口 串行口 A D 转换器 脉冲调制器 PWM 等 它是一台具有控制和计算功能 的计算机 故而称为单片微型计算机 根据单片机发展过程中各个阶段的特点 其发展历史大概可划分为以下四个阶段 第一阶段 1974 1976 单片机的初级阶段 第二阶段 1976 1978 以 MCS 48 系列单片微机为代表低性能单片机阶段 第三阶段 1978 1983 以 MCS 5l 系列的 8051 为代表的高性能单片机阶段 第四阶段 1982 现在 8 位单片机的巩固发展以及 16 位单片机 32 位单片机推出阶段 单片机应用在检测 控制领域中 具有如下特点 1 小巧灵活 成本低 易于产品化 此文档收集于网络 如有侵权 请联系网站删除 此文档仅供学习与交流 2 可靠性好 应用范围广 3 控制功能强 易扩展 很容易构成各种规模的应用系统 4 具有通讯功能 可以很方便地实现多机和分布式控制 形成控制网络和远程控制 2 2 单片机单片机 MCS51 的硬件和软件介绍的硬件和软件介绍 对单片机的控制 其实就是对 I O 口的控制 无论单片机对外界进行何种控制 或接受外部的何种控制 都是通过 I O 口进行的 51 单片机总共有 P0 P1 P2 P3 四个 8 位双向输入输出端口 每个端口都有锁存 器 输出驱动器和输入缓冲器 4 个 I O 端口都能作输入输出口用 其中 P0 和 P2 通常用于对外部存储器的 访问 MCS 51 单片机的并行端口结构与操作 51 系列单片机有 4 个 I O 端口 每个端口都是 8 位准双向口 共占 3232 根引脚 每个端口都包括一个锁 存器 即专用寄存器 P0P0 P3P3 一个输出驱动器和输入缓冲器 通常把 4 个端口笼统地表示为 P0P0 P3P3 在无片外扩展存储器的系统中 这 4 个端口的每一位都可以作为准双向通用 I O 端口使用 在具有片外 扩展存储器的系统中 P2 口作为高 8 位地址线 P0 口分时作为低 8 位地址线和双向数据总线 51 单片机 4 个 I O 端口线路设计的非常巧妙 学习 I O 端口逻辑电路 不但有利于正确合理地使用端口 而且会给设计单片机外围逻辑电路有所启发 第三章第三章 电动机的电动控制电动机的电动控制 脉宽调制脉宽调制 直流电动机结构由定子和转子两大部分组成 直流电机运行时静止不动的部分称为定子 定子的主要作 用是产生磁场 由机座 主磁极 换向极 端盖 轴承和电刷装置等组成 运行时转动的部分称为转子 其 主要作用是产生电磁转矩和感应电动势 是直流电机进行能量转换的枢纽 所以通常又称为电枢 由转轴 电枢铁心 电枢绕组 换向器和风扇等组成 直流电动机的结构是由直流电源 直流电机 控制开关和调速 器组成 直流发电机的工作原理就是把电枢线圈中感应的交变电动势 靠换向器配合电刷的换向作用 使之 从电刷端引出时变为直流电动势的原理 感应电动势的方向按右手定则确定其工作原理不外乎就是用直流电 源作为能量来驱动电机旋转 通过对三极管的截止与导通进行控制 使其起到开 关和调速的作用 具体的 操作为当直流电动机接上直流电源时 使用电位器旋转按钮控制三极管集极的电压 如直流电机控制原理图 1 当三极管的基极通过单片机 P0 的某个端口送高电平时 则电动机不转动 2 当集极电压大于死区电压而小于饱和电压时三极管处于放大状态 随着集极电压改变 从而改变了直流 电动机两端的压降也就改变了电机的转速 具体原理为集极的电压大小不一样 三极管的电压放大倍数也不 一样从而起到调速作用改变直流电动机的旋转速度 3 1 PWM 的基本原理的基本原理 此文档收集于网络 如有侵权 请联系网站删除 此文档仅供学习与交流 PWM 脉冲宽度调制 是通过控制固定电压的直流电源开关频率 改变负载两端的电压 从而达到控 制要求的一种电压调整方法 PWM 可以应用在许多方面 比如 电机调速 温度控制 压力控制等等 在 PWM 驱动控制的调整系统中 按一个固定的频率来接通和断开电源 并且根据需要改变一个周期内 接通 和 断开 时间的长短 通过改变直流电机电枢上电压的 占空比 来达到改变平均电压大小的目的 从 而来控制电动机的转速 也正因为如此 PWM 又被称为 开关驱动装置 如图 2 8 所示 图 2 8 PWM 方波 设电机始终接通电源时 电机转速最大为 Vmax 设占空比为 D t1 T 则电机的平均速度为 Va Vmax D 其中 Va指的是电机的平均速度 Vmax 是指电机在全通电时的最大速度 D t1 T 是指占空比 由上面的公式可见 当我们改变占空比 D t1 T 时 就可以得到不同的电机平均速度 Vd 从而达到调 速的目的 事实上 平均速度 Vd 与占空比 D 并非严格的线性关系 但是在一般的应用中 我们可以将其近 似地看成是线性关系 直流电机转速 n 的表达式为 n U IR K 3 1 式中 U 电枢端电压 I 电枢电流 R 电枢电路总电阻 每极磁通量 K 电动机结构参数 由式 3 1 可得 直流电动机的转速控制可分为两类 对励磁磁通进行控制的励磁控制法 其中励磁控制 法在低速时受磁极饱和的限制 在高速时受换向火花和换向器结构强度的限制 并且励磁线圈电感较大 动 态响应较差 所以这种控制法用的很少 现在大多数场合都使用电枢控制法 现主要介绍的就是在励磁恒定 不变的情况下 如何调节电枢电压来实现调速 这里我们使用的是开关驱动方式 开关方式是使半导体功率器件工作在开关状态 通过脉宽调制来控制 电动机电压 实现调速 其调速控制的原理图和输入输出电压波形如下图所示 此文档收集于网络 如有侵权 请联系网站删除 此文档仅供学习与交流 如上图 a 中当三极管基地输入低电平时 开关导通 直流电动机电枢绕组两端有电压 Vs 经过 T t1 时间后 基极输入变为高电平开关管截止 电动机端电压为 0 开关管的动作重复前面的过程 这样电 动机的电枢绕组端电压平均值 U 占空比又表示一个周期 T 里 开关导通的时间与周期的比值 a 的变化范围为 0 到 1 由上式可知 当源 电压不变的情况下 电枢的端电压平均值 U0 取决于占空比 a 的大小 改变 a 的值就可以改变电枢的端电压 的平均值从而达到调速的目的 占空比 a 的通过三种方法可以改变 定宽调频法 保持 t1 不便 只改改变 t2 周期 T 也随之改变 调宽调频法 保持 t2 不便 只改变 t1 周期 T 也随之改变 定频调宽法 保持周期 T 不变 同时改变 t1 t2 前两种方法改变了控制脉冲的频率 当空制脉冲的频率与系统固有频率相近时将产生震荡 所以选用第 三中方法 控制信号我们选择软件模拟法 利用单片机的一个 I 0 引脚 通过软件对总引脚不断地输出高低电平来 实现 第四章第四章 关于单片机对电动机的控制关于单片机对电动机的控制 4 0 电机的几种种调速方法电机的几种种调速方法 1 双闭环直流调速系统 双闭环直流调速系统 在系统中设置了两个调节器 分别调节转速和电流 二者之间实行串联连接来实现转速和电流两种负反 馈分别起作用 把转速调节器 ASR 的输出当作电流调节器 ACR 的输入 再用电流调节器的输出去控制晶闸管 整流器的触发装置 GT TA 为电流传感器 TG 为测速发电机 如图 1 示 图图 1 1 转速 电流双闭环调速系统转速 电流双闭环调速系统 双闭环调速系统是基于 最短时间控制 原则设计的 在充分发挥电机过载能力的同时 可以获得良好 的静 动态性能 在实际工程中有一定的应用价值 但在设计中对稳态指标和动态指标要求较高 并且在电 流调节器的设计和速度调节器中时间常数的计算较为复杂 所以逐渐被其他调速系统所取代 此文档收集于网络 如有侵权 请联系网站删除 此文档仅供学习与交流 2 调频调速系统 调频调速系统 系统采用 ARM 作为控制器 通过转速与频率 细分倍数直接的关系来调节电机速度 电机转速 60 倍频 率与 200 倍细分倍数的商 细分驱动方式下由于步距角小 电机控制精度明显提高 同时这种方式可以抑制 低速运行中产生的噪声和震荡现象 3 PID 调速方式 PID 控制在本质上是一种线性控制方式 其控制性能取决于被控对象的数学模型精度 PID 调速结构包 括传统 PID 控制 传统 PID 控制的问题是其控制性能依赖于控制对象精确的数学模型 Kp为比例系数 Kd为微分 如图 2 所示 图图 2 2 传统传统 PIDPID 控制器系统控制器系统 4 PWM 调速方式 其控制方法第三章已作介绍 这里就不在说明了 4 1 单片机的电路设计单片机的电路设计 1 1 单片机对直流电动机的转速 转向的控制单片机对直流电动机的转速 转向的控制 用单片机对电动机的转向控制 主要是通过单片机控制流入电动机的电流方向 但是单片机的 I O 口只能输出 TTL 电平 故需一些电子元件来搭建外部电路 我们以下图为例 上图中四个 PNP 三极管的基极分别连接单片机的 P1 口的 P1 0 P1 1 P1 2 P1 3 四个口因为是 PNP 管所以 当基极电压为低电平时 三极管导通 为高电平时三极管不导通 假定电流从 A 到 B 是正转 电流反向时电机反转 则电机正转时 1 3 导通 2 4 不导通 即单片机 P1 0 P1 2 输出低电平 P1 1 P1 3 输出高电平 电流就会如图 1 所示的路线流动时电机正转 电机反转 时 2 4 导通 即单片机 P1 0 P1 2 输出高电平 P1 1 P1 3 输出低电平 电流就会如图 2 示的路线流动时 电机反转 2 2 单片机的时钟电路设计单片机的时钟电路设计 此文档收集于网络 如有侵权 请联系网站删除 此文档仅供学习与交流 引脚 XTAL1 和 XTAL2 是 8051 内部振荡器的输入端和输出端 其接法如下图 电容 C1 和 C2 选 30pF 其作用 是对频率有微调作用 其震荡范围是 1 2 12MHz 为了减少寄生电容 以保证震荡器稳定可靠地工作 谐振 器和电容尽可能的与单片机芯片靠近 此接法为内部时钟方式 3 3 单片机的复位电路设计单片机的复位电路设计 单片机的复位都是靠外部电路来实现的 在时钟电路工作后 只要在单片机的复位 RST 脚上出现 24 个时钟振荡脉冲 2 个机器周期 以上的高电平 单片机便实现初始化状态复位 因此 要想保证单片机能够 可靠的复位 在应用系统的电路设计中 就要使 RST 引脚保持 10ns 以上的高电平 使 MCS 一 51 单片机能循 环到复位状态 当单片机复位后 也就是 RST 从高电平变成低电平后 MCS 一 51 单片机就从 0000H 地址开始 执行程序 复位以后 P0 口 P3 口输出为高电平 且使这些准双向口皆处于输入状态 并且将 07H 写入栈指针 SP 同时将程序计数器 PC 和其它特殊功能寄存器 SFR 清为 0 但是 复位并不影响单片机内部的 RAM 状态 下图是单片机内部复位电路的结构 下图是简单的上点复位电路和按键电平复位电路 由于我们的实验较简单 无需复位电路 故不采用复位电路 4 4 有关复合三极管的组成有关复合三极管的组成 复合三极管是将两个和更多个晶体管的集电极连在一起 而将第一只晶体管的发射极直接耦合到第二只 晶体管的基极 依次连接而成 最后引出 E B C 三个电极 也叫达林顿管 其放大倍数是两者放大倍数的 乘积 一般应用于功率放大器 稳压电源电路中 复合三级管的电路连接 达林顿三极管通常由两个三极管组成 这两个三极管可以是同型号的 也可以是不同型号的 可以是相 同功率 也可以是不同功率 无论怎样组合连接 最后所构成的达林顿三极管的放大倍数都是二者放大倍数 乘积 此文档收集于网络 如有侵权 请联系网站删除 此文档仅供学习与交流 达林顿管电路连接一般有四种接法 即 NPN NPN PNP PNP NPN PNP PNP NPN 下面是 PNP PNP 型的 我们使用的时候也是用两个三极管连接用来代替复合管 上图是同极性接法 通常 上图接法达林顿三极管叫 NPN 达林顿三极管 两个三极管复合成一个新 的达林顿管后 他的三个电极仍然叫 B 基极 C 集电极 E 发射极 达林顿管有一个特点就是两个三极管中 前面三极管的功率一般比后面三极管的要小 前面三极管基极 为达林顿管基极 后面三极管射极为达林顿管射极 所以达林顿管在电路中使用方法和单个普通三极管一样 只是放大倍数 是两个三极管放大倍数的乘积 复合三级管的主要特点 1 放大倍数大 可达数百 数千倍 2 驱动能力强 3 功率大 4 开关速度快 5 可做成功率放大模块 6 易于集成化 复合三级管的用途 1 用于大负载驱动电路 2 用于音频功率放大器电路 3 用于中 大容量的开关电路 4 用于自动控制电路 此文档收集于网络 如有侵权 请联系网站删除 此文档仅供学习与交流 应注意的是 复合三级管由于内部由多只管子及电阻组成 用万用表测试时 be 结的正反向阻值和普通 三极管不同 对于高速复合三级管 有些管子的前级 be 结还反并联一只输入二极管 这时测出 be 结正反向 电阻阻值很接近 容易误判断为坏管 这个应注意 4 2 单片机控制电动机的程序编制单片机控制电动机的程序编制 要求 控制电动机的正反转和无级变速 include include 头文件头文件 define define uintuint unsignedunsigned intint 宏定义一个宏定义一个 intint 型变量型变量 define define ucharuchar unsignedunsigned charchar 宏定义一个宏定义一个 charchar 型变量型变量 uintuint i i sbitsbit d0 P1 0 d0 P1 0 位操作位操作 sbitsbit d1 P1 1 d1 P1 1 sbitsbit d2 P1 2 d2 P1 2 sbitsbit d3 P1 3 d3 P1 3 voidvoid delay uintdelay uint ms ms 定义延时函数当定义延时函数当 ms 200ms 200 uintuint x y x y for x ms x 0 x for x ms x 0 x for y 110 y 0 y for y 110 y 0 y voidvoid mainmain whilewhile 1 1 进入进入 whilewhile 大循环大循环 此文档收集于网络 如有侵权 请联系网站删除 此文档仅供学习与交流 for i 1 i 10 for i 1 i 10 i i for for 循环控制占空比 设此段为正转加速循环控制占空比 设此段为正转加速 d0 1 d0 1 d1 1 d1 1 d2 1 d2 1 d3 1 d3 1 delay 300 delay 300 t1 t1 d0 0 d0 0 d2 0 d2 0 delay 600 delay 600 t2 t2 等效总周期等效总周期 T t1 t2 900 T t1 t2 900 占空比为占空比为 t t1 Tt t1 T 以下可用类似的方法计算占空比 以下可用类似的方法计算占空比 for i 1 i 10 i for i 1 i 10 i 正转恒速正转恒速 d0 1 d0 1 d1 1 d1 1 d2 1 d2 1 d3 1 d3 1 delay 450 delay 450 d0 0 d0 0 d2 0 d2 0 delay 450 delay 450 此文档收集于网络 如有侵权 请联系网站删除 此文档仅供学习与交流 for i 1 i 10 i for i 1 i 10 i 正转减速正转减速 d0 1 d0 1 d1 1 d1 1 d2 1 d2 1 d3 1 d3 1 delay 600 delay 600 d0 0 d0 0 d2 0 d2 0 delay 300 delay 300 for i 1 i 10 i forfor i 1 i 10 i for 循环控制占空比 此段则为反转加速循环控制占空比 此段则为反转加速 d0 1 d0 1 d1 1 d1 1 d2 1 d2 1 d3 1 d3 1 delay 300 delay 300 d1 0 d1 0 d3 0 d3 0 此文档收集于网络 如有侵权 请联系网站删除 此文档仅供学习与交流 delay 600 delay 600 for i 1 i 10 i for i 1 i 10 i 反转加速反转加速 d0 1 d0 1 d1 1 d1 1 d2 1 d2 1 d3 1 d3 1 delay 450 delay 450 d1 0 d1 0 d3 0 d3 0 delay 450 delay 450 for i 1 i 10 i for i 1 i 10 i 反转减速反转减速 d0 1 d0 1 d1 1 d1 1 d2 1 d2 1 d3 1 d3 1 delay 600 delay 600 d1 0 d1 0 d3 0 d3 0 此文档收集于网络 如有侵权 请联系网站删除 此文档仅供学习与交流 delay 600 delay 600 4 3 单片机实验过程单片机实验过程 一一 搜集实验所需要的理论资料和购买实验所需的资料搜集实验所需要的理论资料和购买实验所需的资料 1 1 实验所需要的理论资料 如前第三章第四章所示 2 2 购买实验所需要的材料如下表 名称型号数量大小 电阻 按钮开关 滑动变阻器 A D 转换器 电容 晶振 插槽 电源 导线 二二 搭建最简单的单片机控制系统搭建最简单的单片机控制系统 由于没有购买发光二极管 实验中直接用电动机代替 下图是搭建的最简单系统的原理图 是电动机转动程序如下 include sbit D1 P1 0 此文档收集于网络 如有侵权 请联系网站删除 此文档仅供学习与交流 void main while 1 D1 0 用 Keil uVision4 编程生成 hex 文件 用 STC ISP V3 1 将 hex 文件写入单片机即可 三 搭建所需系统 原理如第三章所示 原理图如第四章第一节 第二节所示 4 4 实验结论分析实验结论分析 一 刚开始搭建最简电路是电动机不转 但在外力的作用下可以持续转动 其电路图如下 1 首先检查程序 若程序正确 分析 有可能是晶振或电容的走线过长 导致震荡电路收干扰致使震荡电路无法向单片机提供时钟信号 使单片机无法工作导致电动机不转 解决方法 改变晶振或电容在插线板方位 只可能使得连线短 同时使电容和晶振尽可能的靠近单片机 减少对时钟信号的影响 检测办法 用万用电表 把挡住打在直流电压档 测单片机 P1 0 当 Vcc 之间的电压 若为 5V 则表明单 片机工作 若为 0V 则表明单片机不工作 但当我们检测的的电压为 5V 说明单片机工作 2 有可能是 p1 口的驱动能力不足 导致电动机不工作 解决方法 在 P1 口上加上上拉电阻 若电动机还不工作则说明不是 P1 口的驱动能力不足 有可能是 单片机的负载电路出了问题 所以我们仔细的检查单片机的负载电路 我们发现我们把负载 电路中的电动机的负极直接接在单片机 P1 0 口上 那为什么电动机会不转呢 用万用电表检测电动机两端 此文档收集于网络 如有侵权 请联系网站删除 此文档仅供学习与交流 的电压 发现电压值为 0 若负载电路道通 那么电动机的两端电压是不为 0 的 那说明负载电路不导通的 仔细检查负载电路 发现电路没有问题 那么问题就出在单片机上 说明单片机的 P1 0 口与 Uss 在单片机 内部是不连通时 查阅单片机内部结构资料时 发现单片机内部确定不连通 改变负载电路 加上电源 电 动机工作 结论 在最简单片机系统中 振荡电路要尽可能靠近单片机且连线要尽可能的短 负载电路不能直接在 单片机的 I O 上 若 I O 的驱动能力不足 则要加上上拉电阻 注意 在编写程序时 单片机上电时 其 I O 输出全为 1 电动机虽然转动 但在起动过程中需要外力才能转动 分析 1 可能是选择电动机时电动机的额定电压选大了 但是在电动机两端加上 1 5V 电压 电动机也 能顺利起动 说明电动机的额定电压没有选大 2 有可能是驱动电流过小 加上上拉电阻 发现电动机不转动 且不管用外力电动机还是不转动 所以 也不是驱动电流过小的问题 3 有可能是负载电路的设计时出了问题 改变电动机与三极管的方式 优化负载电路 从新给单片机两 端加上电源 发现电动机不需要外力的帮助 结论 在负载电路的设计时 要考虑负载电路的驱动能力 故使用复合三极管 如下图 经检测之后 不需要用外力电动机就可以转动 下一步搭建如下电路图 上图是 H 桥式电路的一半 如果上图可以转动 那么再把电路连接成 H 桥式电路就可以实现电动机的正 反转 有第二步电路的基础故搭建上面的电路不难但应注意三极管管脚