基于单片机的直流电机调速系统设计 1 .总体设计概述 单片机直流电机调速简介:单片机直流调速系统可实现对直流电动机的平滑调速。PWM是通过控制固定电压的电源开关频率,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。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”。本系统以 8051单片机为核心,通过单片机控制对直流电机的平滑调速。 系统控制方案的分析:本直流电机调速系统以单片机系统为依托,根据PWM调速的基本原理,以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为依据,实现对直流电动机的平滑调速,并通过单片机控制速度的变化。本文所研究的直流电机调速系统主要是由硬件和软件两大部分组成。硬件部分是前提,是整个系统执行的基础,它主要为软件提供程序运行的平台。而软件部分,是对硬件端口所体现的信号,加以采集、分析、处理,最终实现控制器所要实现的各项功能,达到控制器自动对电机速度的有效控制。 2.系统总体设计框图 本系统采用 89C51控制输出数据,由 PWM信号发生电路产生 PWM信号,送到直流电机,直流电机通过测速电路,滤波电路,和A/D转换电路交数据重新送回单片机,进行 PI运算,从而实现对电机速度和转向的控制,达到直流电机调速的目的。 主控芯片 PW M信号的产生与放大 直流电机 测速 发电机 滤波 电路 A/D 转换 3. PWM的基本原理 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速。也正因为如此,PWM又被称为“开关驱动装置”。如图 2-8所示: PWM方波 4. PWM信号发生电路设计 PWM信号发生电路图 PWM波可以由具有PWM输出的单片机通过编程来得以产生,也可以采用PWM专用芯片来实现。当PWM波的频率太高时,它对直流电机驱动的功率管要求太高,而当它的频率太低时,其产生的电...