直流电机正反转和加减调速控制电路板的制作

直流电机正反转和加减调速控制的电路板制作

摘要：随着社会的发展与进步，电动机作为日常生产生活中必不可少的工具，在今天已经变得非常重要，无论是在工农业生产，交通运输，国防，航空航天，医疗卫生，商务和办公设备中，还是在日常生活的家用电器和消费电子产品中，都大量使用着各种各样的电动机。据有关资料显示，当今社会人类生产生活中所用到的能源有接近百分之九十来源于电动机。在我国，目前有百分之六十的电能用于电动机。电动机与人的生活息息相关，密不可分。电气时代，电动机的调速控制一般采用模拟法、PID控制等，对电动机的简单控制应用比较多。简单控制是指对电动机进行启动，制动，正反转控制和顺序控制。这类控制可通过继电器，光耦、可编程控制器和开关元件来实现。还有一类控制叫复杂控制，是指对电动机的转速，转角，转矩，电压，电流，功率等物理量进行控制。

本电机控制系统基于XS128内核的单片机设计，采用LM298直流电机驱动器，利用PWM 脉宽调制控制电机，并通过光耦管测速，经单片机I/O口定时采样，将电动机转速反馈到单片机中。经过设计和调试，本控制系统能实现电机转速较小误差的控制，系统具有上位机显示转速和控制电机开启、停止和正反转等功能。具有一定的实际应用意义。

关键词:XS128，LM298，LM2940，直流电机正反转及调速。

Manufacture of DC motor reversing and add and subtract speed control circuit board

Abstract:With the development and progress of society, motor as an essential tool in daily life, have become very important in today, both in industrial and agricultural production, transportation, national defense, aerospace, medical and health, business and office equipment, or in daily life of household appliances and consumer electronics products, a large number of motor using a variety of.According to statistics, the use of today's society energy in human production and life have close to ninety percent from motor. In China, there are currently sixty percent of the energy used in motor. Motor and people's life, are inseparable.The age of electricity, motor speed control using simulation method, PID control, simple and the motor control application more. Simple control refers to the motor starting, braking, reverse control and sequence control. This kind of control through a relay, optocoupler, programmable controller and switching elements to achieve. There is a kind of control called complex control, refers to the motor speed, angle, torque, voltage, current, power and other physical quantity control.The motor control system design of MCU based on MC9S12XS12kernel, use LM298 DC motor driver, using the PWM pulse width modulation control motor, and through the coupler tube speed, the microcontroller I/O port timing sampling, the motor speed feedback to the mcu. After the design and debugging, the control system can realize the control of motor speed with less error, system has a display of speed and control the motor starting, stopping and reversing function PC. Has certain practical significance.

Keywords:XS128.LM298.LM2940.Manufacture of DC motor reversing and add and subtract speed control.

一、设计目的和意义：

设计目的为实现电动机的正反转及加减调速，并测速，将速度显示在LCD显示屏上;通过设计，了解单片机的基本功能，及其实现方法，了解电动机控制原理，由于电动机在现实生产中应用广泛，该设计也具有一定的实用价值。

二、控制要求：

要求采用单片机、LM298等器件设计制作一个可进行直流电机正反转和加减调速控制的电路板，电机实际转速可在LED或LCD上显示。

三、设计方案论证：

本系统利用MC9S12XS128单片机为控制核心，用上位机显示设定转速和测量转速以及控制电机,采用LM298N驱动芯片作为本系统的驱动电路和用槽型OME-500-2CA编码器作为该系统的测量电路，用于测量电机实际转速。硬件方面包含直流稳压模块，控制核心模块，电机驱动模块，PWM调速模块，编码器测速模块，LCD显示模块共六个模块。通过控制核心模块与电机驱动模块实现电机的正反转，通过控制核心的PWM模块与电机驱动模块实现电机调速，通过编码器测速，通过控制模块与LCD模块显示电机实际转速。下图为系统设计框图:

3.1直流电机基本工作原理