基于单片机的直流电机调速系统的课程设计
基于单片机的直流电机调速系统设计

目录一、设计目的----------------------------------------------------------------------二、设计要求----------------------------------------------------------------------三、总体设计---------------------------------------------------------------------1.直流电机调速原理 -------------------------------------------------2.直流电机调速设计方案----------------------------------------------3.总体设计框图------------------------------------------------------四、各部分电路设计1.各种元器件-------------------------------------------------------- 80C51单片机简介----------------------------------------------- 晶振----------------------------------------------------------- D/A转换器----------------------------------------------------2.时钟电路--------------------------------------------------------3.8位D/A转换芯片0832及其接口-------------------------------------4.按钮控制电路-----------------------------------------------------五、整体电路图1.元件清单---------------------------------------------------------2.调试与仿真-------------------------------------------------------3.仿真的具体实现----------------------------------------------------------------------------六、设计总结1、设计过程中遇到的问题及解决方法---------------------------------------------------2、设计体会------------------------------------------------------------------------------------3、对设计的建议------------------------------------------------------------------------------七、参考文献--------------------------------------------------------------------------------一、设计目的(1) 研究直流电机的调速性能(2) 学会数模转换器的使用与连接二、设计要求通过改变输入来调节D/A 输出,进而控制直流电动机的转速。
基于单片机的直流电机调速系统设计

直流电机转速 :
根据基尔霍夫第二定律,得到电枢电压电动势平衡方程式 U=Ea+Ia(Ra+Rc)……………式1
式1中,Ra为电枢回路电阻,电枢回路串联保绕阻与电刷 接触电阻的总和;Rc是外接在电枢回路中的调节电阻
由此可得到直流电机的转速公式为:
n=(Ua-IR)/CeΦ ………………………式2
式2中, Ce为电动势常数, Φ是磁通量。 由1式和2式得
n=Ea/CeΦ ……………………………式3
由式3中可以看出, 对于一个已经制造好的电机, 当励磁电压和 负载转矩恒定时, 它的转速由回在电枢两端的电压Ea决定, 电 枢电压越高, 电机转速就越快, 电枢电压降低到0V时, 电机就 停止转动;改变电枢电压的极性, 电机就反转。
PWM脉宽调速
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。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”。
, 软件简单。但每个按键需要占用一个输入口线, 在 按键数量较多时, 需要较多的输入口线且电路结构复杂, 故此种键盘适用于按键较少或操作速度较高的场合。
数码管显示部分 本设计使用的是一种比较常用的是四位数码 管, 内部的4个数码管共用a~dp这8根数据线, 为使用提供了方便, 因为里面有4个数码管, 所以它有4个公共端, 加上a~dp, 共有12个引 脚, 下面便是一个共阴的四位数码管的内部 结构图(共阳的与之相反)
基于stm32单片机的直流电机调速系统设计

基于stm32单片机的直流电机调速系统设计
本文介绍一种基于STM32单片机的直流电机调速系统设计,主要包括硬件电路设计和软件程序设计两部分。
硬件电路设计:
该电机调速系统的主要硬件电路包括电源模块、STM32单片机控制电路、直流电机驱动电路和反馈电路。
1. 电源模块
电源模块包括AC/DC变换模块和稳压模块,用于将输入的AC电压转换为适宜单片机和电机工作的DC电压。
2. STM32单片机控制电路
STM32单片机控制电路包括主控芯片STM32单片机、晶振、复位电路和下载程序电路等。
3. 直流电机驱动电路
直流电机驱动电路包括电机驱动芯片(如L298N)和电机,用于控制电机的转
速和方向。
4. 反馈电路
反馈电路包括编码器和光电传感器等,用于实现电机转速的反馈和闭环控制。
软件程序设计:
该电机调速系统的软件程序采用C语言编写,主要包括定时器计数、PWM输出控制、编码器读取、PID算法控制等模块。
1. 定时器计数
通过STM32单片机内部定时器计数来实现电机转速的测量和控制。
2. PWM输出控制
采用STM32单片机内部PWM输出控制模块控制电机的转速,并实现电机方向的控制。
3. 编码器读取
通过编码器读取电机的转速信息,并反馈到单片机进行控制和显示。
4. PID算法控制
采用PID(比例、积分、微分)算法控制电机的转速,实现闭环控制,提高控制精度。
总之,基于STM32单片机的直流电机调速系统设计,既可以提高电机运行的效率和精度,又可以简化电路结构和减小系统成本,具有较好的应用前景。
基于单片机的直流电机调速系统的课程设计

一、总体设计概述本设计基于8051单片机为主控芯片,霍尔元件为测速元件, L298N为直流伺服电机的驱动芯片,利用 PWM调速方式控制直流电机转动的速度,同时可通过矩阵键盘控制电机的启动、加速、减速、反转、制动等操作,并由LCD显示速度的变化值。
二、直流电机调速原理根据直流电动机根据励磁方式不同,分为自励和它励两种类型,其机械特性曲线有所不同。
但是对于直流电动机的转速,总满足下式:式中U——电压;Ra——励磁绕组本身的内阻;——每极磁通(wb);Ce——电势常数;Ct——转矩常数。
由上式可知,直流电机的速度控制既可以采用电枢控制法也可以采用磁场控制法。
磁场控制法控制磁通,其控制功率虽然较小,但是低速时受到磁场和磁极饱和的限制,高速时受到换向火花和换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,所以在工业生产过程中常用的方法是电枢控制法。
电枢控制法在励磁电压不变的情况下,把控制电压信号加到电机的电枢上来控制电机的转速。
传统的改变电压方法是在电枢回路中串连一个电阻,通过调节电阻改变电枢电压,达到调速的目的,这种方法效率低,平滑度差,由于串联电阻上要消耗电功率,因而经济效益低,而且转速越慢,能耗越大。
随着电力电子的发展,出现了许多新的电枢电压控制法。
如:由交流电源供电,使用晶闸管整流器进行相控调压;脉宽调制(PWM)调压等。
调压调速法具有平滑度高、能耗低、精度高等优点,在工业生产中广泛使用,其中PWM应用更广泛。
脉宽调速利用一个固定的频率来控制电源的接通或断开,并通过改变一个周期内“接通”和“断开”时间的长短,即改变直流电机电枢上的电压的“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”。
如果电机始终接通电源是,电机转速最大为Vmax,占空比为D=t1/t,则电机的平均转速:Vd=Vmax*D,可见只要改变占空比D,就可以调整电机的速度。
平均转速Vd与占空比的函数曲线近似为直线。
基于单片机的直流电机调速系统设计

目录前言 (1)1.总体设计方案 (2)(一)方案一:PWM波调速 (2)(二)方案二:晶闸管调速 (3)2.单元模块设计 (4)(一) H桥驱动电路设计方案 (4)(二)调速设计方案 (5)(三)系统硬件电路设计 (6)1.电源电路 (6)2.H桥驱动电路 (7)3.基于霍尔传感器的测速模块 (7)4.LCD显示模块 (8)(四)调速设计模块 (9)1.PWM波软件软件设计 (9)2.测速软件设计 (12)3.系统功能调试 (13)(一)调试软件介绍 (13)(二)直流电机的调速功能仿真 (14)1.调速前的波形图 (14)2.调速后的波形图 (14)(三)电机速度的测量并显示功能仿真 (15)(四)系统的电路原理图 (15)(五)系统的PCB图 (16)4.设计总结 (17)5.参考文献 (17)附录 (17)前言在现代电子产品中,自动控制系统,电子仪器设备、家用电器、电子玩具等等方面,直流电机都得到了广泛的应用。
大家熟悉的录音机、电唱机、录相机、电子计算机等,都不能缺少直流电机。
所以直流电机的控制是一门很实用的技术。
直流电机,大体上可分为四类:几相绕组的步进电机、永磁式换流器直流电机、伺服电机、两相低电压交流电机直流电机具有良好的启动性能和调速特性,它的特点是启动转矩大,最大转矩大,能在宽广的范围内平滑、经济地调速,转速控制容易,调速后效率很高。
与交流调速相比,直流电机结构复杂,生产成本高,维护工作量大。
随着大功率晶体管的问世以及矢量控制技术的成熟,使得矢量控制变频技术获得迅猛发展,从而研制出各种类型、各种功率的变频调速装置,并在工业上得到广泛应用。
适用范围:直流调速器在数控机床、造纸印刷、纺织印染、光缆线缆设备、包装机械、电工机械、食品加工机械、橡胶机械、生物设备、印制电路板设备、实验设备、焊接切割、轻工机械、物流输送设备、机车车辆、医疗设备、通讯设备、雷达设备、卫星地面接受系统等行业广泛应用。
基于单片机AT89C51控制的直流电机PWM调速控制系统课程设计报告

第一章:前言1.1前言:直流电机的定义:将直流电能转换成机械能(直流电动机)或将机械能转换成直流电能(直流发电机)的旋转电机。
近年来,随着科技的进步,直流电机得到了越来越广泛的应用,直流具有优良的调速特性,调速平滑,方便,调速范围广,过载能力强,能承受频繁的冲击负载,可实现频繁的无极快速起动、制动和反转,需要满足生产过程自动化系统各种不同的特殊要求,从而对直流电机提出了较高的要求,改变电枢回路电阻调速、改变电压调速等技术已远远不能满足现代科技的要求,这是通过PWM方式控制直流电机调速的方法就应运而生。
采取传统的调速系统主要有以下的缺陷:模拟电路容易随时间飘移,会产生一些不必要的热损耗,以及对噪声敏感等。
而用PWM技术后,避免上述的缺点,实现了数字式控制模拟信号,可以大幅度减低成本和功耗。
并且PWM调速系统开关频率较高,仅靠电枢电感的滤波作用就可以获得平滑的直流电流,低速特性好;同时,开关频率高,快响应特性好,动态抗干扰能力强,可获很宽的频带;开关元件只需工作在开关状态,主电路损耗小,装置的效率高,具有节约空间、经济好等特点。
随着我国经济和文化事业的发展,在很多场合,都要求有直流电机PWM调速系统来进行调速,诸如汽车行业中的各种风扇、刮水器、喷水泵、熄火器、反视镜、宾馆中的自动门、自动门锁、自动窗帘、自动给水系统、柔巾机、导弹、火炮、人造卫星、宇宙飞船、舰艇、飞机、坦克、火箭、雷达、战车等场合。
1.2本设计任务:任务: 单片机为控制核心的直流电机PWM调速控制系统设计的主要内容以及技术参数:功能主要包括:1)直流电机的正转;2)直流电机的反转;3)直流电机的加速;4)直流电机的减速;5)直流电机的速度在数码管上显示;6)直流电机的启动;7)直流电机的停止;第二章:总体设计方案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图。
本电路采用的是基于PWM 原理的H型桥式驱动电路。
基于单片机的直流电机调速系统设计

XXXXXX学院单片机课程设计报告题目:基于单片机的直流电机调速系统设计学生姓名王XX学号0910XXX专业计算机科学与技术班级2009级1班指导教师张X学部计算机科学与电气工程课程设计时间2012年6月18日XXXXX学院电子信息工程单片机课程设计报告课程设计题目:基于单片机的直流电机调速系统设计摘要直流电机具有良好的启动性能和调速特性,它的特点是启动转矩大,能在宽广的范围内平滑、经济地调速,转速控制容易,调速后效率很高。
本文设计的直流电机调速系统,主要由51单片机、电源、H桥驱动电路、LED液晶显示器、霍尔测速电路以及独立按键组成的电子产品。
电源采用78系列芯片实现+5V、+15V对电机的调速采用PWM波方式,PWM是脉冲宽度调至,通过51单片机改变占空比实现。
通过独立按键实现对电机的启停、调速、转向的人工控制,LED实现对测量数据(速度)的显示。
电机转速利用霍尔传感器检测输出方波,通过51单片机对1秒内的方波脉冲个数进行计数,计算出电机的速度,实现了直流电机的反馈控制。
关键词: PWM信号;直流电机;调速;占空比;单片机;按钮;目录摘要 (I)第1章绪论 (1)1.1本设计的意义 (1)1.2本设计的功能 (1)1.3本设计的要求 (1)第2章本设计系统结构介绍 (2)2.1系统结构框图及工作流程介绍 (2)2.1.1转速显示作用介绍 (2)2.2转速测量作用介绍 (2)2.3电机调速控制模块 (2)第3章系统硬件电路设计 (4)3.1单片机最小系统设计 (4)3.1.1单片机介绍 (5)3.1.2单片机时钟电路介绍 (7)3.1.3单片机复位电路介绍 (7)3.2 MAX 232电路介绍 (8)3.2.1主要芯片功能介绍 (8)3.2.2芯片内部结构介绍 (8)3.2.3芯片引脚功能介绍 (8)3.2.4 MAX232芯片应用电路介绍 (9)3.3 L298电路介绍 (9)3.3.1主要芯片功能介绍 (9)3.3.2芯片内部结构介绍 (9)3.3.3芯片应用电路介绍 (10)L298标准应用电路 (10)3.3.4芯片引脚功能介绍 (10)3.3.5主要芯片功能介绍 (10)3.3.6芯片内部结构介绍 (10)3.3.7芯片引脚功能介绍 (11)3.3.8 7805芯片应用电路介绍 (12)第4章系统软件调试环境介绍 (13)4.1编程软件介绍 (13)4.1.1软件功能 (13)4.1.2软件应用流程 (13)4.2程序下载软件介绍 (26)4.2.1软件功能 (26)4.2.2软件应用流程 (26)4.3本章小结 (28)第5章系统程序设计 (30)5.1系统程序设计流程图 (30)5.2 PWM控制直流电动机动作程序模块详细流程图 (31)5.3程序模块详细流程图 (36)结论 (37)参考文献 (38)附录 (39)单片机课程设计题目第1章绪论1.1 本设计的意义本设计以STC89C52单片机为核心,以键盘作为输入达到控制直流电机的启停、速度和方向,完成了基本要求和发挥部分的要求。
基于单片机控制的直流电机调速系统设计

基于单片机控制的直流电机调速系统设计一、引言直流电机在工业自动化领域中广泛应用,其调速系统的设计是实现自动控制的关键。
本文将介绍一种基于单片机控制的直流电机调速系统设计方案,主要包括电机原理、硬件设计、软件设计以及实验结果与分析等内容。
二、电机原理直流电机是一种将直流电能转换为机械能的装置,其原理基于电磁感应和安培定律。
电机由定子和转子两部分组成,定子上绕有恒定电流,产生磁场,而转子上带有电流,与定子的磁场互相作用,产生力矩使电机旋转。
三、硬件设计1.单片机选择在本设计中,选择了一款功能强大、性能稳定的单片机作为控制核心,例如使用ST C89C51单片机。
该单片机具有丰富的GP IO口和定时器/计数器等外设,适合进行电机控制。
2.电机驱动电路设计电机驱动电路主要包括功率电源、运放电路和驱动电路。
其中,功率电源为电机提供稳定的直流电源,运放电路用于信号放大和滤波,驱动电路则根据控制信号控制电机的转速。
3.速度测量电路设计为了实时监测电机的转速,需要设计速度测量电路。
常见的速度测量电路包括光电编码器、霍尔传感器等,通过测量转子上感应物体的变化来获得电机的转速信息。
四、软件设计1.程序框架软件设计的目标是实现对电机转速的控制和监测。
基于单片机的软件设计主要包括主程序的编写、中断服务程序的编写以及定时器的配置等。
2.控制算法常见的直流电机调速算法包括电压调速法、P WM调速法等。
根据实际需求选择合适的算法,并根据测量到的转速信号进行反馈控制,实现对电机转速的精确控制。
五、实验结果与分析设计完成后,进行实验验证。
通过设置不同的转速需求,观察电机的实际转速与设定转速的误差,并分析误差原因。
同时还可以测试电机在不同负载下的转速性能,以评估系统的稳定性和鲁棒性。
六、总结基于单片机控制的直流电机调速系统设计是实现自动控制的重要应用。
本文介绍了该系统的硬件设计和软件设计方案,并展示了实验结果。
通过系统实现电机转速的精确控制,可以广泛应用于工业自动化领域。
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一、总体设计概述本设计基于8051单片机为主控芯片,霍尔元件为测速元件, L298N为直流伺服电机的驱动芯片,利用 PWM调速方式控制直流电机转动的速度,同时可通过矩阵键盘控制电机的启动、加速、减速、反转、制动等操作,并由LCD显示速度的变化值。
二、直流电机调速原理根据直流电动机根据励磁方式不同,分为自励和它励两种类型,其机械特性曲线有所不同。
但是对于直流电动机的转速,总满足下式:式中U——电压;Ra——励磁绕组本身的内阻;——每极磁通(wb );Ce——电势常数;Ct——转矩常数。
由上式可知,直流电机的速度控制既可以采用电枢控制法也可以采用磁场控制法。
磁场控制法控制磁通,其控制功率虽然较小,但是低速时受到磁场和磁极饱和的限制,高速时受到换向火花和换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,所以在工业生产过程中常用的方法是电枢控制法。
电枢控制法在励磁电压不变的情况下,把控制电压信号加到电机的电枢上来控制电机的转速。
传统的改变电压方法是在电枢回路中串连一个电阻,通过调节电阻改变电枢电压,达到调速的目的,这种方法效率低,平滑度差,由于串联电阻上要消耗电功率,因而经济效益低,而且转速越慢,能耗越大。
随着电力电子的发展,出现了许多新的电枢电压控制法。
如:由交流电源供电,使用晶闸管整流器进行相控调压;脉宽调制(PWM)调压等。
调压调速法具有平滑度高、能耗低、精度高等优点,在工业生产中广泛使用,其中PWM应用更广泛。
脉宽调速利用一个固定的频率来控制电源的接通或断开,并通过改变一个周期内“接通”和“断开”时间的长短,即改变直流电机电枢上的电压的“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”。
如果电机始终接通电源是,电机转速最大为Vmax,占空比为D=t1/t,则电机的平均转速:Vd=Vmax*D,可见只要改变占空比D,就可以调整电机的速度。
平均转速Vd与占空比的函数曲线近似为直线。
三、系统硬件设计1、调速系统总体分析设计以单片机作为控制的核心,采用H桥电路芯片L298完成电机驱动主电路,霍尔器件构成速度采集并转换为脉冲电路,PWM模拟发生器,通过LCD显示器输出电机的转速与3*4的键盘组成人机接口电路实现起动、加速、减速、反转、制动的功能。
2、PWM信号发生电路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所示:2-8又被称为“开关驱动装置”。
如图PWM速。
也正因为如此,图二: 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。
严格来说,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。
3、单元模块设计㈠驱动主电路模块功率放大驱动芯片有多种,此次我们所用的芯片为L298主控芯片。
L298N可接受标准TTL逻辑电平信号VSS,VSS可接4.5~7 V电压。
4脚VS接电源电压,VS电压范围VIH为+2.5~46 V。
输出L298N引脚图脚下管的发射极分别单独15脚和1,可驱动电感性负载。
5 A.2电流可达引出以便接入电流采样电阻,形成电流传感信号。
L298可驱动2个电动机,OUT1,OUT2和OUT3,OUT4之间可分别接电动机,本实验装置我们选用驱动一台电动机。
5,7,10,12脚接输入控制电平,控制电机的正反转。
EnA,EnB接控制使能端,控制电机的停转。
在实际运用中由于存在从强电到弱电的连接,为保护电路,L298N的输入端in1和in2都必须采用图中所示的光耦合隔离电路进行隔离。
图中二极管的作用是消除电机的反向电动势,保护电路,因此采用整流二极管比较合适。
PWM控制信号由in1、in2输入。
如果in1为高电平,in2为低电平时电机为正向转速,反之in1为低电平,in2为高电平时,电机为反向转速。
本设计将in2直接接地,即采用单向制动的方式。
如下图三所示:图三:L298驱动电路⑵人机接口电路①接口电路的扩展80C51单片机与可编程并行I/O接口扩展接口8155A,该连接可以直接连接而不需要添加任何逻辑器件,其接口电路图如图三所示。
在图中,80C51单片机P0输出的低8位地址不需另加锁存器而直接与8155A的AD0-AD7相连,即作为低八位地址总线又作数据总线。
地址锁存直接用ALE在8155A锁存。
8155A的CE端与P2.7相连,IO/M端与P2.0相连。
当P2.7为低电平时若P2.0=1,访问8155A 的I/O口;若P2.0=0,访问8155A的RAM单元,由此可以得到8155A的地址编码如下:RAM字节地址 7E00—7E00HI/O口地址(命令/状态口 7F00H,PA口 7F01H,PB口 7F02H,PC口 7F03H,)7F05H 位八高器时定,7F04H 位八低器时定图四:人机接口电路②矩阵键盘电路本设计采用4*3矩阵键盘,它们分别与P1口相连,作为设定速度的输入。
12个按键功能描述:0~9的10个数字键,next和ok两个功能键。
连接在P1端口进行扫描,ok键就是确认键,功能是将设置好参数后退出设置模式,next键按下后就是将光标切换到下一个要设置的位值。
其电路如图五所示。
图五:键盘电路③LCD显示电路与单片机的接口设计本次设计中采用的LCD12864是一种内置8192个16*16点汉字库和128个16*8点ASCII字符集图形点阵液晶显示器,它主要由行驱动器/ 列驱动器及12816×(16个2×7.5全点阵液晶显示器组成。
可完成图形显示,也可以显示32×.点阵)汉字,与外部CPU接口采用并行或串行方式控制。
本设计采用并行方式控制,LCD与单片机的通讯接口电路如图2.6所示,采用直连的方法,这样设计的优点是在不影响性能的条件下还不用添加其它硬件,简化了电路,降低了成本。
图六: LCD显示电路与单片机的接口④按键电路和消除抖动键盘中按键的开关状态,通过一定的电路转换为高、低电平状态,如图七所示。
按键闭合过程在相应的I/O口形成的一个负脉中,如图八所示。
闭合和释放过程都要经过一定的过程才能达到稳定,这一过程是出于高、低电平之间的一种不稳定状态,称为抖动。
抖动持续时间的长短与开关的机械特性有关,一般在5ms~10ms之间。
为了避免CPU多次处理按键的一次闭合,应采取措施消除抖动。
消除抖动的方法有两种,一种是采用硬件电路来实现,如用滤波电路和双稳态电路等;另一种是利用软件来实现,即当发现有键按下时,延时10~20ms再查询是否有键按下,若没有键按下,说明上次查询结果为干扰或抖动;若有键按下,则说明闭合键已稳定,即可判断其键码。
图八按键电路图七:⑤电源模块线性三端稳压器件7805由于内部电流的限制,以及过热保护和安全工作区的保护,使得它基本上不会损坏。
提供足够的散热片,能够保证输出最大电流为1.5A,电路简单,稳定.调试方便,价格便宜,适合于对成本要求苛刻的产品,电路中几乎没有产生高频或者低频辐射信号的元件,工作频率低,EMI等方面易于控制.并采用磁珠对模拟地与数字地进行隔离,电路如图九所示。
图九:电源模块、速度测量电路设计4测其电路图如图十所示。
速度检测电路是由开关型霍尔传感器和磁钢组成,从量电机转速的第一步就是要将电机的转速表示为单片机可以识别的脉冲信号,体具有结构牢固、而进行脉冲计数。
霍尔器件作为一种转速测量系统的传感器,积小、重量轻、寿命长、安装方便等优点。
当电机转动时,带动传感器,产生对进行应频率的脉冲信号,经过信号处理后输出到计数器或其他的脉冲计数装置,固定在离反射式黑白码盘转速的测量。
在本次使用中,我们将霍尔传感器3314霍尔传感器就输当码盘转动一圈时,很近的洞洞板上,码盘上固定有微型磁钢,处理。
放大后输入单片机出电平信号,经电压比较器lm339在传感检测电路中将磁钢安装在电所谓磁钢,就是磁钢就是一种有磁性的钢铁。
当磁霍尔传感器连接在电路中,机的转轴上,而霍尔传感器则放在转轴的旁边,此时将输出一钢随转轴经过霍尔传感器时,由开关型霍尔传感器的工作原理知,这样通过高又将输出一个高电平。
而当磁钢离开霍尔传感器后,个低电平信号;低电平的转换,将其送入单片机后就可以测量它的转速。
图十:霍尔传感器部分5、单闭环调速系统的PI控制模块采用PI调节器的单闭环转速反馈系统,即保证了动态稳定性,又保证了静态无静差,很好的解决了动静态之间的矛盾。
但电流得不到限制。
电流负反馈虽然能限制启动电流,但在启动时,启动电流仅在某一瞬间达到最大的允许值,其余的时间都比较小启动过程慢。
同时。
他的机械特性较软,不适合调速,想要启动过程尽可能快。
就应使整个启动过程中的电机始终保持最大的启动转矩。
由上述可知,实现理想过程过程的关键是控制电流波形,图12 生产机械工作工程由图可知,为了达到最佳过渡过程,必须满足:○过渡过程中,尽量能使电枢电流为最大值,过渡过程结束时,尽快使电枢1电流达到稳定值。
○突变到最应使Ud2为了使电枢电流有动态到稳态和由稳态到动态迅速变化,大值,待电枢电流达到要求值欧,在突变到需要值。
四、系统软件设计1、主程序软件设计单片机资源分配:工作寄存器0组㈡R-R 00H-07H 7O数据缓冲区30H-7FHPSW.4(RS=0) PSW.3(RS=0) ;选中工作寄存器0组01P0口地址80HP1口地址 90HP2口地址 A0HP3口地址 B0H堆栈(SP) 81H定时器/计数器控制 TCON 88H定时器/计数器方式控制 TMOD 89H定时器/计数器0 低字节 TL0 8AH 高字节 TH0 8CH定时器/计数器1 低字节 TL1 8BH 高字节 TH1 8DH中断1——PI采样(u)i中断0——A/D采样 P1口预置 WP0口测量值(实测Y)主程序:0000 AJMP STARTSTART: CLR PSW.4CLR PSW.3 ;选中工作寄存器0组CLR CMOV R0,4FH30H, MOV ACLEAR1: CLR AINC ADJNZ R ,CLEAR1 ;清零30-7FH 0 SETBTR0 ;定时器/计数器0工作MOV TMODE ,#01H ;定时器/计数器工作在方式1SETB EA ;总中断开放SETB IT0 ;置INTO为降沿触发SETB IT1 ;置INT1为降沿触发LJMP MAINLJMP CTCOLCALL SAMPLEF=12MHZ,用一个定时器/计数器定时50ms,用R作计数器,置初值14H,到定2osc 时时间后产生中断,每执行一次中断服务程序,让计数器内容减1,当计数器内容减为0时,则到1s。