直流电机PWM控制

1、1 直流电机PWM控制 直流电机PWM控制 1）设置四个按键控制直流电机，分别是起动、 停止以及加、减速的脉宽控制（注意按键防抖，脉宽 上下边界限制）； 2）电机转动由光电传感器转换为脉冲，该脉冲 的处理（输入至单片机外部中断）； 3）利用串行静态显示转速（定时计数器实现秒 定时，并记录一秒外部中断输入脉冲个数）； 4）直流电机运行800转停止 5）直流电机上下限速光电报警 2 直流电机PWM控制 参考原理图如下所示： 1）查询式键盘原理图 2）6位串行静态显示原理图 3 直流电机PWM控制 3）直流电机控制原理图 4 PWM基本原理及其实现方法基本原理及其实现方法 PWM基本原理 PWM是通

2、过控制固定电压的直流电源开关频率， 从而改变负载两端的电压，进而达到控制要求的 一种电压调整方法。PwM可以应用在许多方面， 如电机调速、温度控制、压力控制等。 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”来改变平均电压 的大小，从而控制电动机的转速。因此，PWM又 被称为“开关驱动装置”。 5 电枢电压“占空比”与平均电压关系图 6 电压平均值描述 Vd = Vmax*D 式中，Vd电机的平均速度； Vmax电机全通电时的速度(最大)； D = t1/T 由公式(2)可见，当

3、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，从而达到调速的 目的。严格地讲，平均速度n与占空比D并不是严 格的线性关系，在一般的应用中，可以将其近似 地看成线性关系。 7 PWM实现方法 PWM信号的产生通常有两种方法：一种是软件的方 法；另一种是硬件的方法。利用单片机对PwM信 号的软件实现方法： Mcs一51系列典型产品805l具有两个定时器T0和T1。 通过控制定时器初值T0和T1，从而可以实现从 8051的任意输出口输出不同占空比的脉冲波形. 在对直流电动机电枢电压的控制和驱动中目前广 泛应用的是通过改变电机电枢电压接通时间与通 电周期的比值f占空比)来控制电机的

4、转速。这种方 法称为脉冲宽度调制，即PWM控制。电动机电枢 得到的电压波形如图1所示电压平均值描述为 8 PWM控制波形图 由(2)式可知。当电源电压不变的情况下，电枢端 电压Uav取决于占空比的大小改变n就可以改变 端电压的平均值从而达到调速的目的。 9 单片机PWM原理 以89C51单片机为控制核心晶振频率为12MHz 定时计数器T0、Tl作定时器使用工作在方式2。 定时时问为01ms。若PWM波形的频率为 50Hz占空比为1：l。则R0和R1，载人30H和 31H单元的值初始100即T=T0*R0+T1R1若 在程序中利用按键产生中断调用来改变30H和31H 单元的值就可以改变占空比。

5、当使能端为高电平时输人端1N1(IN31为PWM 信号，IN2(IN4)为低电平信号时，电机正转；输 人端INlON3)为低电平信号。IN2(IN4)为PWM信 号时，电机反转；INl(IN3)与N20rq4)相同时，电 机快速停止。当使能端为低电平时电动机停止 转动 10 占空比一定的c程序 /* * 标题: 恒速运行 * * * * * 通过本例程了解PWM 的基本原理和使用 * * * * 请将直流电机线接在+5V P12对应的端子上(步进马达接口出) * * * * 请学员认真消化本例程 * */ #include unsigned char timer1; sbit PWM=P11; void system_Ini() TMOD|= 0 x11; /PWM TH1 = 0 xfe; /11.0592 TL1 = 0 x33; TR1 = 1; IE =0 x8A; main() system_Ini(); while(1) if(timer1100) timer1=0; if(timer180) PWM=0; else PWM=1; /* t1 (0.5ms)中断 中断中做 PWM 输出 -1000/(0.02ms*250)=200Hz */ void T1zd(void) interrupt 3