电机转速测控

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电机测速方案

电机测速方案

电机测速方案1. 引言电机是现代工业中常用的设备之一,其运行状态的监测和测量是非常重要的。

而电机的测速方案,就是用来测量电机转速的一种解决方案。

2. 电机测速原理电机测速的原理可以根据测速方法的不同而有所区别。

这里介绍两种常见的电机测速原理。

2.1. 电机反电势测速原理电机反电势测速是一种基于电磁感应原理的测速方法。

当电机旋转时,其产生的磁场会引起定子绕组中的感应电动势,这个电动势与电机的转速成正比关系。

通过测量电机绕组上的感应电动势,就可以间接地得到电机的转速。

2.2. 光电编码器测速原理光电编码器是一种将机械运动转化为光电信号的装置。

在电机上安装一个光电编码器,通过检测其输出的脉冲信号的频率,就可以得到电机的转速。

3. 电机测速方案根据上述的电机测速原理,可以设计出多种电机测速方案。

下面介绍两种常见的电机测速方案。

3.1. 电机反电势测速方案电机反电势测速方案基于电磁感应原理,其主要步骤如下:1.将电机绕组中的一个相线与一个外部负载电阻相连。

2.通过测量该外部负载电阻上的电压,得到感应电动势的大小。

3.根据感应电动势与转速成正比的关系,计算出电机的转速。

3.2. 光电编码器测速方案光电编码器测速方案是通过光电编码器检测脉冲信号的频率来测量电机转速。

其主要步骤如下:1.在电机轴上安装一个光电编码器,并通过连接线将其与测速仪器相连。

2.测速仪器接收到光电编码器输出的脉冲信号。

3.通过测量脉冲信号的频率,计算出电机的转速。

4. 电机测速应用电机测速方案广泛应用于工业控制领域和工程实践中。

以下是几个电机测速应用的例子:4.1. 机械设备故障诊断电机转速是机械设备故障诊断的重要参数之一。

通过测量电机转速的变化,可以判断设备是否存在故障,并及时进行维修。

4.2. 控制系统反馈在一些需要精确控制的系统中,电机转速是一个重要的反馈信号。

通过测量电机转速,可以对系统进行闭环控制,保证系统的稳定性和精度。

4.3. 电机控制策略优化通过测量电机转速,并结合其他参数,可以对电机控制策略进行优化。

电动机的转速测量与监测技术

电动机的转速测量与监测技术

电动机的转速测量与监测技术电动机是现代工业中常见的动力设备,其转速的测量与监测对于保证电动机的正常运行和安全性至关重要。

本文将介绍电动机转速的测量原理和常用的转速监测技术。

一、电动机转速测量的原理电动机转速的测量可以通过不同的原理和方法来实现,下面将介绍两种常用的测速原理。

1. 电磁感应原理:电动机中通常会装配一个转子,通过检测转子上装配的齿轮或磁铁与传感器之间的变化,可以间接测量电动机的转速。

传感器可以是霍尔效应传感器、磁敏电阻、光电传感器等,根据不同的测量方式选择合适的传感器。

2. 频率变化原理:利用电动机的转速与输出信号频率之间的关系进行测量。

通过检测输出信号的脉冲数量,可以计算出电动机的转速。

这种方法通常使用旋转变压器或光电编码器。

二、电动机转速监测技术电动机的转速监测是为了实时监测电动机的工作状态和运行质量,以及随时查询故障和异常情况。

下面将介绍两种常用的转速监测技术。

1. 嵌入式监测技术:通过在电动机内部嵌入传感器和监测模块,实现对电动机转速的实时监测和数据采集。

这种技术可以获得高精度的数据,并能够提供丰富的故障诊断信息。

同时,该技术可以与其他监测系统集成,实现远程监测和控制。

2. 无线监测技术:使用无线传感器和通信技术,实现对电动机转速的远程监测。

传感器安装在电动机上,通过无线通信将测量数据传输到监测中心。

这种技术具有灵活性高、安装方便等特点,可以满足对电动机转速监测的实时性和远程性要求。

三、电动机转速测量与监测技术的应用电动机转速测量与监测技术已经广泛应用于各个领域,例如工业生产线、物流设备、船舶、机械制造等。

下面将介绍几个具体的应用案例。

1. 工业生产线:在工业生产线中,电动机的正常运行是保证生产进度和质量的关键。

通过监测电动机的转速,可以及时发现异常情况并进行处理,避免生产故障和停机造成的损失。

2. 物流设备:物流设备中常常使用电动机驱动输送带、提升机等设备。

通过转速测量和监测技术,可以实时监控设备的运行状态,并提前发现设备故障,避免停机和物流中断。

直流电机转速测控实验

直流电机转速测控实验

直流电机转速测控实验一、实验目的1. 掌握电机转速的测量原理;学会根据被测环境、对象不同选择合适的传感器测量转速;2. 掌握电机转速控制的原理;学会用计算机和传感器组成转速测控系统。

二、实验原理图1所示为计算机直流电机转速测控系统原理图。

图1 计算机测控直流电机转速原理框图根据被测环境和对象选择不同转速传感器(光电、霍尔、磁电)实现直流电机转速的测量及控制。

三. 实验仪器和设备1. CSY-5000型传感器测控技术实训公共平台;2. 环形带综合测控实验台;3. 数据采集模板及测控软件(LabVIEW试用版);4. 12V直流电机调节驱动挂箱;5. 光电式、霍尔式、磁电式转速传感器各一件;6. PC机及RS232通讯接口。

四.实验预习要求1.查阅资料,了解旋转轴转速测量的常用方法;2.掌握采用光电式、霍尔式、磁电式传感器测量转速的原理及特点;3.理解计算机测控直流电机转速的系统工作原理;4.熟悉CSY-5000型传感器测控技术实训平台的硬件配置。

五. 实验步骤及内容第一部分:转速测量1、在关闭公共平台主机箱电源开关的前提下,连接数据采集模板电源线、RS232通讯线;2、根据你选用的转速传感器,按转速传感器附录图1、图2、图3示意图安装接线;(注意光电、霍尔传感器为+5V供电,磁电传感器为+15V供电)3、主机箱上0~12V可调电源与电压表(电压表量程选择20V档)及环形带综合测控实验台电机(环形带综合测控实验台背面)接口并接(注意接口的相应极性);4、检查接线无误后,首先将主机箱上0~12V可调旋钮逆时针方向缓慢调节到底(起始输出电压最小);然后桌面“环形带综合测试软件”(或者启动计算机中的测试软件目录“SensorTest.vi”),双击打开,显示图2环形带综合测试程序软件界面;再打开主机箱电源开关给测量系统供电。

图2 环形带综合测试软件界面5、在计算机的环形带综合测试程序软件界面采单栏下方栏点击运行按钮,串口通讯正常后选择测试软件中“手动转速控制与测量”选项,软件界面显示为图3转速测量选择传感器类型界面;在界面下方选择“传感器类型”为现在做测量转速实验相对应的转速传感器。

电机转速测量实验报告

电机转速测量实验报告

电机转速测量实验报告电机转速测量实验报告引言电机转速测量是电工学中重要的实验之一。

准确测量电机转速对于电机的性能评估、故障诊断以及控制系统设计都具有重要意义。

本实验旨在通过使用转速传感器和测速仪器来测量电机的转速,并对测量结果进行分析和评估。

实验目的1. 学习使用转速传感器和测速仪器进行电机转速测量。

2. 掌握电机转速测量的基本原理和方法。

3. 分析测量结果,评估电机的性能。

实验装置与方法实验所需的装置包括电机、转速传感器、测速仪器等。

首先,将转速传感器安装在电机轴上,并连接到测速仪器。

然后,通过控制电机的电源,使其运行,并记录测速仪器上显示的转速数值。

重复多次实验,以获得准确的平均转速。

实验结果与分析通过多次实验测量,我们得到了电机在不同负载下的转速数据。

通过对这些数据进行分析,我们可以得出以下结论:1. 负载对电机转速的影响实验结果显示,随着负载的增加,电机的转速逐渐降低。

这是因为负载的增加会增加电机所需的功率,从而降低电机的转速。

这一结论对于电机的性能评估和控制系统设计具有重要意义。

2. 转速传感器的准确性通过对多次实验测量结果的比较,我们发现转速传感器的测量结果相对稳定且准确。

然而,在测量过程中,我们还发现转速传感器对于电机的启动和停止过程中的瞬时变化较为敏感。

因此,在实际应用中,我们需要注意这一点,并进行相应的数据处理和滤波。

3. 电机性能评估通过测量电机的转速,我们可以评估电机的性能。

例如,我们可以通过比较实际转速与额定转速的差异来评估电机的负载能力和效率。

此外,我们还可以通过测量不同负载下的转速来评估电机的响应速度和稳定性。

结论与展望通过本次实验,我们学习了电机转速测量的基本原理和方法,并通过实际操作获得了相关数据。

通过对实验结果的分析,我们得出了一些有关负载对电机转速的影响以及转速传感器的准确性的结论。

这些结论对于电机的性能评估和控制系统设计具有重要意义。

然而,本实验还存在一些局限性,例如实验数据的采集和处理方法可以进一步改进,以提高测量结果的准确性和稳定性。

电机转速测控

电机转速测控

一引言1946年第一台电子计算机诞生至今,只有60多年的时间,依靠微电子技术和半导体技术的进步,从电子管——晶体管——集成电路——大规模集成电路,现在一块芯片上完全可以集成几百万甚至上千万只晶体管,使得计算机体积更小,功能更强。

特别是近20年时间里,计算机技术获得飞速的发展,计算机在工农业,科研,教育,国防和航空航天领域获得了广泛的应用,计算机技术已经是一个国家现代科技水平的重要标志。

单片微型计算机是微型计算机的一个重要分支,也是颇具生命力的机种。

单片微型计算机简称单片机,因其特别适用于控制领域,故又称为微控制器。

随着科技的进步,一块大而复杂的模拟电路花费了工程师们巨大的精力,繁多的元器件增加镣动的成本,只需要一块几厘米见方的单片机,写入简单的程序,就可以使以前的电路简单很多。

单片机技术的出现,不管在开发或是工作上,都为我们带来了意想不到的惊喜。

单片机由于其微小的体积和极低的成本,已被广泛的应用于家用电器、工业控制等领域中。

单片机计算机即单片微型计算机(Single-Chip Microcomputer ),是集CPU ,RAM,ROM,定时,计数和多种接口于一体的微控制器。

他体积小成本低功能强,广泛应用于智能产品和工业自动化上。

而51单片机是各单片机中最为典型和最有代表性的一种。

这次课设就是充分利用了8051芯片的I/O引脚。

系统以采用MCS-51系列单片机Intel8051为中心器件来设计寻轨小车控制器,实现了能根据实际输入值调节并控制相应的输出,以实现通过单片机控制寻轨小车的目的,通过对寻轨小车的设计,从而达到学习、设计、开发软、硬的能力。

二 MCS-51单片机简介80C51是INTEL公司MCS-51系列单片机中最基本的产品,它采用INTEL公司可靠的CHMOS工艺技术制造的高性能8位单片机,属于标准的MCS-51的HCMOS产品。

它结合了HMOS的高速和高密度技术及CHMOS的低功耗特征,它继承和扩展了MCS-48单片机的体系结构和指令系统。

电机测转速的方法

电机测转速的方法

电机测转速的方法电机测转速,是为了获取电机的运行状态信息,以便于对电机的工作性能进行评价和分析。

电机测转速的方法有多种,下面将从机械测量和电气测量两个方面详细介绍。

机械测量方法:1. 霍尔传感器测量:利用霍尔传感器感知电机转子的磁极位置,从而推断转子的转速。

霍尔传感器是一种常用的磁敏传感器,通过感知电机转子上的永磁体磁场变化来产生电信号,从而实现测量转速的功能。

2. 光电传感器测量:利用光电传感器感知电机转子的传动轴上设有标尺或编码盘,转子旋转时使标尺或编码盘产生光电信号,通过信号的频率和脉冲数量计算出转速。

3. 机械编码器测量:机械编码器是一种旋转编码器,通过转子旋转时产生的机械脉冲信号来测量转速,机械编码器一般包括磁性编码器、光栅编码器和码盘编码器等。

电气测量方法:1. 变频器测量:在交流电机系统中,通过电机驱动器中的变频器控制电机的转速,变频器内置转速检测功能,可以直接读取电机的实时转速。

2. 编码器反馈测量:很多电机系统中都会配置有编码器作为反馈装置,通过编码器可以实时采集电机转子的位置信息,并通过位置信息的变化来推断电机的转速。

3. 频率测量法:直接使用频率计或频率表测量电机的输出频率,由于电机的转速和输出频率成正比关系,因此可以通过输出频率来推断电机的转速。

除了上述的测量方法外,还可以采用数字信号处理技术结合数字信号处理器或微控制器进行测速。

通过采集转速信号,进行滤波处理、数字滤波等算法处理,可以获得更为精确的转速测量结果。

总的来说,电机测转速的方法有多种多样,可以根据实际情况和需求选择合适的测量方法。

在实际工程应用中,常常需要综合考虑转速测量的精度、成本、可靠性等因素,以选择合适的测速方法。

希望上述内容能够对电机测转速方法有所帮助。

测控实验报告电机驱动及转速测量实验

测控实验报告电机驱动及转速测量实验

测控实验报告电机驱动及转速测量实验实验目的:1.理解电机驱动的基本原理;2.掌握电机的驱动方式及控制方法;3.学会使用光电编码器测量电机转速;4.了解电机在不同转速下的性能特点。

实验器材:1.电机驱动装置;2.光电编码器;3.转速测量仪。

实验步骤:1.将电机与电机驱动装置连接,并接通电源;2.设置电机驱动的参数,包括电流、电压等;3.钳住电机的轴心,使其不能转动;4.将光电编码器与电机轴连接;5.将转速测量仪连接到光电编码器,并设置好测量参数;6.解除电机的钳住状态,使其开始旋转;7.启动转速测量仪并记录电机的转速;8.增加电机驱动的电流或电压,再次记录电机的转速;9.重复步骤7和8,直至达到一定的转速范围。

实验数据处理:1.将实验记录的电机转速数据整理成表格,包括不同电流或电压下的转速;2.绘制电机转速与电流或电压之间的关系曲线;3.分析曲线的特点,如转速与电流或电压的线性关系、转速的上限等。

实验结果与讨论:根据实验数据和曲线分析可得:1.电机的转速与电流或电压呈正相关关系,增加电流或电压会使电机的转速增加;2.当电流或电压达到一定值时,电机的转速会趋于稳定,不再继续增加;3.电机在低速和高速情况下性能可能有所变化,如启动力矩、转速稳定性等。

实验结论:通过电机驱动及转速测量实验,我们掌握了电机驱动的基本原理和控制方法,学会使用光电编码器测量电机转速,并了解了电机在不同转速下的性能特点。

实验结果显示,电机的转速与电流或电压呈正相关关系,并且当电流或电压达到一定值时,电机的转速趋于稳定。

此外,电机在低速和高速情况下的性能可能有所变化。

这些实验结果对电机的应用、控制和优化具有重要的参考价值。

基于PLC的电机转速检测

基于PLC的电机转速检测

目录一、引言 (3)二、设计任务 (4)三、设计方案选择及论证 (5)四、电气控制电路原理设计 (5)五、程序 (6)六、调试与总结 (14)七、参考文献 (17)一、引言目前,PLC 是工业控制领域的主要控制设备,为各种各样的自动化控制系统提供了安全可靠和比较完善的控制方案。

转速是电动机重要的基本状态参数, 在很多运动系统的测控中, 都需要对电机的转速进行测量, 测量的精度直接影响系统的控制情况,只有转速的高精度检测才能得到高精度的控制系统。

电机转速的准确测量与显示极为重要,现已成为工业自动化系统的重要组成部分。

目前工业中测量转速的方式主要有两种。

一种是将转速转化为模拟信号, 对模拟信号进行测量。

如测速发电机是将转速直接转换为电压信号, 然后测量其电压。

这种方法的缺点是被测信号易受电磁干扰和温度变化的影响。

另一种是将转速信号转化为脉冲信号, 然后用数字系统内部的时钟来对脉冲信号的频率进行测量。

这种方法的优点在于抗干扰能力强、不受温度变化影响、稳定性好。

工业现场往往存在许多的干扰因素, 因此工业测控系统中普遍采用数字式转速测量方法。

PLC因其高可靠性已经成为工业控制的一个重要设备。

采用PLC测量电机转速可以保证测量的稳定性和高精度。

二、设计任务1.任务概述利用测频法测量电动机的转速,即在单位时间内采集编码器脉冲的个数,通过计算就可以得知电动机的转速。

PLC 电机转速测量见图1:图1 PLC电机转速测量电动机转动带动转速传感器(光电编码器,霍尔传感器)。

当电机每转一圈,输出转速测量N 个脉冲,PLC 高速计数单元在单位时间T 毫秒对脉冲计数为m.,则电机转速n 为:n=m/T*1000*60/N rpm(在本课题中,N取150,T取20)。

2.设计要求用PLC 测量电动机转速要达到以下要求:1.按下启动按钮后,就开始不间断测量电动机转速,通过计算实时显示电机转速。

2. 采用四位数码管以显示转速。

3.设计任务(1).根据设计要求,完成PLC 硬件配置电路。

直流电机转速测控系统

直流电机转速测控系统

南京邮电大学自动化学院实验报告实验名称:直流电机转速测控系统课程名称:测控技术与仪器专业综合实验所在专业:测控技术与仪器学生姓名:班级学号:任课教师:2014 /2015 学年第二学期实验地点:教五-214 实验学时:8摘要提出了基于单片机的高精度直流电机控制转速测试方案,以51单片机与LABVIEW平台为核心,采用传感器与CPU定时/计数器配合来测速,采用laibview编程进行数据的输入,实现电机转速测控功能。

本次实验基于PID算法,具有结构简单,适应性强等特点。

关键词:PID算法转速测量直流电机转速控制单片机AbstractControl based on SCM precision DC motor speed testing program, with 51 MCU and LabVIEW platform as the core by sensor and CPU timer / counter with the speed, by laibview programming for data input, the motor speed measurement and control function is proposed in this paper.This experiment based on PID algorithm, has the structure is simple, the adaptability is strong and so on the characteristic.Key words: PID algorithm speed measurement DC motor speed control MCU一、实验目的1、理解所用传感器的工作原理,掌握传感器的使用;2、掌握直流电机转速测试和控制电路的设计;3、掌握计算机测控的原理和方法。

二、实验内容基于ELVIS平台设计电机速度测试电路,设定预计转速,根据实际转速,实现相应的控制算法,完成对马达速度的闭环控制。

电机转速测控

电机转速测控

直流电机转速的控制与检测一.实验目的及意义1.掌握单片机STC89C52的外围接口电路及其工作原理2.能够熟练应用单片机的定时/计数器完成定时与计数功能3.学会利用PID算法对电机转速实现稳定控制4.掌握用Visual C++6.0编辑对话框实现与单片机的串行通信二.实验器材直流电机,计算机,单片机,直流电源,光电传感器及一些制板工具三.实验原理本次实验的系统结构图如下图所示12V与+5V供电1. 硬件电路设计(1) 电机驱动模块:本实验的电机驱动是利用DAC0832实现的,DAC0832是一款非常普遍的8位D/A转换器,其转换时间为1us,工作电压为+5V~+15V,它主要由两个8位寄存器和一个8位D/A转换器组成,DAC0832是以电流形式输出,但是本实验主要是运用电压控制电机转速,因此需要外接运算放大器。

下图为本实验的电机的驱动电路:这里直接利用DAC0832直通的工作方式,直接将数字量转化为模拟量,无需锁存。

第一级放大器是将电流转化为电压输出,第二级放大器是将输出的负电压进行一次反向,同时进行一定程度的放大,然而除了电压达到了电机要求外,电流也需要达到电机的额定电流,这里放大器输出的电流很微弱,不足以驱动电机,因此需要利用三级管的电流放大特性,进行扩流。

下图为利用proteus仿真工具进行软件仿真图:通过调整D/A数字量的输入,来模拟出不同转速所需要的电压值,同时检测硬件电路无误。

(2) 转速检测模块:本实验检测转速的所用的器件是红外光电开关H92B4,本光偶由红外发光二极管和光敏三极管构成的,其典型电路如下图所示其工作原理是:当光敏三极管接收到二极管发射的光是,其工作在饱和导通状态,这时的T0端口为低电平,当有东西遮在光耦的U型槽中时,光敏三极管断开,T0端为高电平,于是系统的速度信号经传感器转换为脉冲信号了,电机每转1圈,传感器就会输出一个脉冲(在电机的转轴上安装了带有一个缺口的圆板)。

电机转速的控制与测量系统

电机转速的控制与测量系统

2011全国大学生电子设计大赛题目:F电动机转速的测量与控制系统基于电机转速控制与测量系统设计报告摘要本系统以STC89C52为控制核心,辅以直流电机驱动、红外光电对管数据采集电路、调速模块(A/D数模转换电路)、液晶显示电路模块,进而实现电动机转速的测量与控制系统。

该系统通过调节模块滑动变阻器的阻值改变其两端电压,经ad芯片转换成数字信号后发送给单片机,单片机改变占空比控制电机转速,红外对管根据电机转动时开口遮光片的位置,每转一圈输送一个低脉冲实现转速的测量,实现转速的测量同时经液晶显示模块显示输出。

该设计较好地实现了电动机转速的测量与控制系统所要求的功能且用户界面良好。

关键词:直流电机;红外对管;液晶显示器;调速模块;模数转换模块;一、方案争论和比较1、控制电机的选择方案一:采用直流电机。

直流电机控制采用PWM波。

实现容易,驱动力较强。

方案二:采用步进电机。

步进电机适宜转角控制且驱动力有限,不易实现转速的控制。

解决方案:采用直流电机。

利用PWM波控制占空比,实现电机转速控制。

2、驱动模块方案一:采用ULN2003A芯片驱动直流电机,无奈驱动电流不够,未能实现驱动。

方案二:选用集成驱动模块,无奈工作电压需达到12V,由于后期发现,稳压模块未能实现。

2、计数传感器的选择方案一:采用霍尔元件传感器。

此传感器通过霍尔元件经过磁性界面是产生一个脉冲信号,实现较为简单,但当转速较快时不稳定。

方案二:采用红外对管传感器。

红外对管每经过一个缺口产生一个脉冲,实现计数。

转速较高时也比较可靠。

解决方案:采用方案二,利用红外对管脉冲信号测量转速。

3传感器的位置选择方案一:将红外发射管和红外接收管放置在同侧,在对面放一块开口的反射片,当反射片的缺口经过对管时,接收管接收不到红外线,电阻较大,其余时刻红外线反射被接收管接收,电阻较小,由此产生脉冲。

因为两管在同侧,当反射片被污染,弯曲是,发射的红外线可能不会按原路反射或被吸收,由此产生干扰脉冲,所以此方案可靠性较低。

“直流电机转速测控系统电路”

“直流电机转速测控系统电路”
1 10 所示。输出电压表达式为 u0 R1C u1dt 。当比较器输出端(A>B)=1 时,+5V 电源接入
积分电路,输出电压 uo 上升;当比较器输出端(A<B)=1 时,-5V 电源接入积分电路,输出
电压 uo 下降。因此图 10 中输出电压 uo 可以作为单限电压比较器的参考电压。
将图 7 中的输出端分别对应接入图 10 中模拟开关的输入端,图 10 的输出端接入图 8 的参考电压输入端。这样,就完成了转速调整模块。
令 CP 信号处于高电位的时候,待测信号触发计数器,为了实现这个功能,只需要将待 测信号与 Q1 接入与门即可。令 Q1 信号在下降沿的时候,寄存器输出计数器的数,只需将 Q1 输入非门即可。令 Q1 和 CP 同时为零时,计数器置零,只需将 CP 和 Q1 输入或非门, 然后接入计数器的 R 即可。
《电路系统设计与实践》课程报告 一、题目介绍——直流电机转速测控系统电路
电动机和发电机是生产中常见的机器,很多时候需要对其转速进行精确的测量与控制。 直流电动机具有良好的起动、制动性能,宜于在大范围内平滑调速,在许多需要调速或快速 正反向的电力拖动领域中得到了广泛的应用。
PWM(pulse width modulation,脉冲宽度调制)是一种模拟控制方式,其根据相应载荷 的变化来调制晶体管基极或 MOS 管栅极的偏置,来实现晶体管或 MOS 管导通时间的改变, 从而实现开关稳压电源输出的改变。这种方式能使电源的输出电压在工作条件变化时保持恒
三角波发生器与单限电压比较器如图 8 所示。第一个运算放大器的输出电压为±5V 的 方波,第二个运算放大器输出三角波。
21 u1 (u1o R5 u2o R4 ) /(R4 R5 ) 3 u1o 3 u2o (其中 u1o =+5V 或-5V),

测控实验报告 电机驱动及转速测量实验

测控实验报告 电机驱动及转速测量实验

实验三电机驱动及转速测量实验1 实验目的(1)掌握单片机通用I/O 口的使用;(2)掌握使用单片机定时器产生占空比可调的PWM 波;(3)掌握使用单片机定时器2 的捕获功能实现电机转速测量的方法。

2 实验电路2.1 硬件原理图电机控制实验箱的原理框图如图1 所示。

2.2 实验装置接口说明控制系统与电机实验箱通过DB9 插头连接,其接口定义如表1 所示。

3 开发环境程序开发调试软件为KeilC,下载软件为S51ISP4 实验要求(1)通过实验箱上的键盘输入调整PWM 波的占空比,具体要求如下:当按键为0 时,其占空比为20%,LED1 显示值为0;当按键为1 时,其占空比为40%,LED1 显示值为1;当按键为2 时,其占空比为60%,LED1 显示值为2;当按键为3 时,其占空比为80%,LED1 显示值为3;(2)将测量到的电机转速显示到实验箱的数码管LED3~LED6 上,转速单位为“转/分”。

5 软件流程图6 实验步骤1)硬件连接2)程序开发调试软件为KeilC ,下载软件为S51ISP ,先通过单片机控制电机,改变占空比,使用示波器测量转速。

3)硬件连接,将测得转速显示在数码管上。

7 程序#include<reg52.h>#include<absacc.h>#define COMMAND XBYTE[0x1B31]#define DATA XBYTE[0x1B30]#define uchar unsigned char#define Pwm 9000#define CountPerMinute 55286000uchar code table1[]={0x08,0x09,0x0a,0x0b,0x0c,0x0d,0x0e,0x0f,0x00,0x01,0x02,0x03,0x04,0x05,0x06,0x07}; uchar code table2[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x77,0x7c,0x39,0x5e,0x79,0x71};sbit PwmOut=P1^2;long data PwmH;long data PwmL;unsigned int OverFlow=0;void delay(){uchar i,j;for(i=0;i<100;i++)for(j=0;j<100;j++);}uchar PulsNum=0; //脉冲数计数器void initmotor();//电机初始化void inittimer();//定时器初始化void init8279();//8279初始化void dis(uchar num,uchar a);//显示子程序void mode(uchar a);//模式选择子程序void speed_ctr(uchar a,uchar b,uchar c);//速度显示子程序void initmotor(){PwmOut=0; //输出低电平PwmH=4500; //PWM 高低点平各定时4500 个数,即占空比为50%PwmL=4500;}void initTimer(){TMOD=0x01; //定时器0 工作于方式1TH0=65535/256; //定时器0 计数初值设置为1TL0=65535%256;ET0=1; //定时器0 中断允许TR0=1; //启动定时器0T2CON=0x09; //定时器2 工作于捕捉方式TH2=0x00; //定时器2 计数初值设置TL2=0x00;ET2=1; //定时器2 中断允许PT2=1; //定时器2 中断优先级最高TR2=1; //启动定时器2}void init8279(){uchar reg;//清除显示RAMCOMMAND=0xd1;do{reg=COMMAND;}while(reg&0x80);COMMAND=0;//设置工作方式COMMAND=0x32;//设置工作频率COMMAND=0x80;//设置显示RAM}void key_in() interrupt 0{uchar keydata;//键入中断COMMAND=0x40;//读入行列号到keydatakeydata=DATA;keydata=keydata&0x3f;//屏蔽高位keydata=table1[keydata];//得到键值dis(0x80,keydata);//第1位显示键值mode(keydata);}void mode(uchar a){PwmH=Pwm*((a+1)*20-6.53)/0.87/100.0;//求占空比PwmL=Pwm-PwmH;}void Pwm_ctr() interrupt 1{if(PwmOut==1) //当前为高电平{TH0=(65536-PwmL)/256; //计数値赋为低电平时间値TL0=(65536-PwmL)%256;PwmOut=0; //输出低电平}else if(PwmOut==0) //当前为低电平{TH0=(65536-PwmH)/256; //计数値赋为高电平时间値TL0=(65536-PwmH)%256;PwmOut=1; //输出高电平}void speed_ctr(uchar a,uchar b,uchar c){unsigned long speed;uchar speed1,speed2,speed3,speed4;speed=CountPerMinute/(65536*a+256*b+c); //计算转速speed1=speed/1000;//速度最高位dis(0x85,speed1); //速度最高位显示在数码管3speed2=(speed-speed1*1000)/100;dis(0x84,speed2); //速度第二位显示在数码管4speed3=(speed-speed1*1000-speed2*100)/10;dis(0x83,speed3); //5speed4=speed-speed1*1000-speed2*100-speed3*10;dis(0x82,speed4); //6}void time2() interrupt 5{uchar datal,datah;if(EXF2==1) //捕获引起的中断{PulsNum+=1; //脉冲个数加1if(PulsNum==1) //定时器清零{OverFlow=0;TH2=0;TL2=0;}else if(PulsNum==9) //电机转一圈后计算转速{TR2=0;datal=RCAP2L; //读取捕捉值datah=RCAP2H;speed_ctr(OverFlow,datah,datal);TR2=1;PulsNum=0; //脉冲个数清零}EXF2=0; //清中断标志}else if(TF2){OverFlow++; //溢出次数加一TF2=0; //清中断标志}void dis(uchar num,uchar a){COMMAND=num;//选择第几位显示数据a=table2[a];//得到数据的段码DA TA=a;delay();}void main(){inittimer();initmotor();init8279();EX0=1;//开外部中断0IT0=1;//外部中断0边沿触发EA=1;//开中断while(1);}8 实验心得掌握单片机通用I/O 口的使用,掌握使用单片机定时器产生占空比可调的PWM 波,对改变PWM波的占空比的计算方法有了深入练习,了解了使用单片机定时器2 的捕获功能实现电机转速测量的方法。

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电子信息工程系实验报告
课程名称:智能仪器
实验项目名称:实验四 电机转速测控 实验时间
班级:电信092 姓名:陈毜 学号:910706220 一、 实 验 目 的:
利用LabView 软件,设计虚拟仪器面板,测电机转速。

二、实 验 环 境:
硬件: PC 机 Lab jack 测控实验箱
软件: Lab View
三、实 验 原 理:
图1 电机转速控制电路图
图2 测速电路
四、实 验 过 程:
1.接线:将AO0 与labjack 的AO0 端用电线连接起来,将CNT 端与labjack 的的CNT 端用电线连接好。

2、运行“电机.vi ”,程序,档速设为“低”,开关拨到“启动”位置,观测显示的转速,
3、档速设为“高”,观测显示的转速。

4、开关拨到“停止”位置,观测显示的转速,逐步降低为0。

所测量的结果图如下:。

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