直流电机转速控制

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直流电机转速控制

课程设计

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目录

1．直流电机转速控制方案设计 (2)

1.1设计要求 (2)

1.2设计框图 (2)

2．直流电机转速控制硬件设计 (3)

2.1主要器件功能 (3)

2.2硬件原理图 (6)

3．直流电机转速控制软件设计 (7)

4．调试 (8)

4.1硬件测试 (8)

4.2软件调试…………………………………………………………… (11

1

2

1． 直流电机转速控制方案设计

1.1设计要求

通过设计了解如何运用电子技术来实现直流电机转速控制，完成直流电机转向和转速的控制，提高分析电路设计、调试方面问题和解决问题的能力。

1、

用按键1控制旋转方向 ，实现正转和反转。

2、 电机的设定转速与电机的实际转速在数码管上显示。

3、 旋转速度可实时改变。

1.2设计框图

本课题中测量控制电路组成框图如下所示：

51单片机

数码管显示

直流电机

正反转开关

霍尔脉冲信号

电机驱动电路

图1

2．直流电机转速控制硬件设计

2.1主要器件功能

1、L298N 是专用驱动集成电路，属于H 桥集成电路，与L293D 的差别是其输出电流增大，功率增强。其输出电流为2A，最高电流4A，最高工作电压50V，可以驱动感性负载，如大功率直流电机，步进电机，电磁阀等，特别是其输入端可以与单片机直接相联，从而很方便地受单片机控制。当驱动直流电机时，可以直接控制步进电机，并可以实现电机正转与反转，实现此功能只需改变输入端的逻辑电平。此外可能通过使能端的高低电平的变换,从而使电机通断,来控制电机的转速。

图2

板上的EN1 与EN2 为高电平时有效，这里的电平指的是TTL 电平。EN1 为IN1 和IN2 的使能端，EN2为IN3 和IN4 的使能端。POWER 接直流电源，注意正负，

3

电源正端为VCC，电源地为GND。

2、ZLG7290的核心是一块ZLG7290B芯片，它采用I2C接口，能直接驱动8位共阴式数码管，同时可扫描管理多达64只按键，实现人机对话的功能资源十分丰富。除具有自动消除抖动功能外，它还具有段闪烁、段点亮、段熄灭、功能键、连击键计数等强大功能，并可提供10种数字和21种字母的译码显示功能，用户可以直接向显示缓存写入显示数据，而且无需外接元件即可直接驱动数码管，还可扩展驱动电压和电流。此外，ZLG7290B的电路简单，使用也很方便。

用户按下某个键时，ZLG7290的INT引脚会产生一个低电平的中断请求信号，读取键值后，中断信号就会自动撤销。正常情况下，微控制器只需要判断INT引脚就可以得到键盘输入的信息。微控制器可通过两种方式得到用户的键盘输入信息。其一是中断方式，该方式的优点是抗干扰能力强，缺点是要占用微控制器的一个外部中断源。其二是查询方式，即通过不断查询INT引脚来判断是否有键按下，该方式可以节省微控制器的一根I／O口线，但是代价是I2C 总线处于频繁的活动状态，消耗电流多并且不利于抗干扰。

图3

ZLG7290能够直接驱动8 位共阴式数码管（或64 只独立的LED），同时

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5

还可以扫描管理多达64 只按键。其中有8 只按键还可以作为功能键使用，就像电脑键盘上的Ctrl 、Shift 、Alt 键一样。另外ZLG7290B 内部还设置有连击计数器，能够使某键按下后不松手而连续有效。采用I2C 总线方式，与微控制器的接口仅需两根信号线。可控扫描位数，可控任一数码管闪烁。

4、 MAX232芯片是美信公司专门为电脑的RS-232标准串口设计的单电源

电平转换芯片,使用+5v 单电源供电。

图4

第一部分是电荷泵电路。由

1、2、3、4、5、6脚和4只电容构成。功能是产生+12v 和-12v 两个电源，提供给RS-232串口电平的需要。

第二部分是数据转换通道。由7、8、9、10、11、12、13、14脚构成两个数据通道。 其中13脚（R1IN ）、12脚（R1OUT ）、11脚（T1IN ）、14脚（T1OUT ）为第一数据通道。 8脚（R2IN ）、9脚（R2OUT ）、10脚（T2IN ）、7脚（T2OUT ）为第二数据通道。 TTL/CMOS 数据从T1IN 、T2IN 输入转换成RS-232数据从T1OUT 、T2OUT 送到电脑DB9插头；DB9插头的RS-232数据从R1IN 、R2IN 输入转换成TTL/CMOS 数据后从R1OUT 、R2OUT 输出。

第三部分是供电。15脚GND 、16脚VCC （+5v ）。

图5 3．直流电机转速控制软件设计

程序流程图

7

8

程序初始化：INT0中断

初始化，

P1.2ß1,P1.3ß0,P1.0ß1

,P1.1ß0

ZLG7290显示程序初始

化

将输入设定转速送入数

码管显示缓冲区

P1.2和P1.3取反进行转速方向改变P1.0,P1.1取

反显示转向

中断返回

进行1MS 定时初始化:TH0=?TL0=?,设定循环次数R0=50,A=R0,RI=100-R0,N=10，TL1=0,TH1=0

通过TR0开始1MS 定时TL1,TH1进行计数

P1.0=0,R0=1R1=R1-1

主程序INT0中断服务子程序

T0中断服务子程序

中断返回

R0?=0

N=10,TL1=0,TH1=0

DISFLAG=1

R0=R0-1,TH0=?,TL0=?

YES

YES

调用ZLG7290显示程序

DISFLAG?1

调用ZLG7290显示程序

YES

NO

DISFLAG=0

R1=0?N=N-1

N?0把TL1,TH1示数*60放入数码管上显示缓冲区

Δ=a(t)-b(t)R0=50+K ΔR1=100-R0A=R0

P1.0=1

R0=A R1=100-R0

NO

YES

NO

NO

图6

4． 调试

4.1硬件测试