单片机控制直流电机PWM脉宽调制VIP专享

用单片机控制直流电机摘要本设计以 AT89C51 单片机为核心，以 4*4 矩阵键盘做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。在设计中，采纳了 PWM 技术对电机进行控制，通过对占空比的计算达到精确调速的目的。一、 设计方案比较与分析:1、电机调速控制模块：方案一：采纳电阻网络或数字电位器调整电动机的分压，从而达到调速的目的。但是电阻网络只能实现有级调速，而数字电阻的元器件价格比较昂贵。更主要的问题在于一般电动机的电阻很小，但电流很大;分压不仅会降低效率，而且实现很困难。方案二：采纳继电器对电动机的开或关进行控制，通过开关的切换对小车的速度进行调整。这个方案的优点是电路较为简单,缺点是继电器的响应时间慢、机械结构易损坏、寿命较短、可靠性不高。方案三：采纳由达林顿管组成的 H 型 PWM 电路。用单片机控制达林顿管使之工作在占空比可调的开关状态，精确调整电动机转速.这种电路由于工作在管子的饱和截止模式下,效率非常高；H 型电路保证了可以简单地实现转速和方向的控制;电子开关的速度很快，稳定性也极佳，是一种广泛采纳的 PWM 调速技术。兼于方案三调速特性优良、调整平滑、调速范围广、过载能力大,因此本设计采纳方案三.2、PWM 调速工作方式:方案一：双极性工作制.双极性工作制是在一个脉冲周期内，单片机两控制口各输出一个控制信号，两信号高低电平相反，两信号的高电平常差决定电动机的转向和转速。方案二：单极性工作制.单极性工作制是单片机控制口一端置低电平，另一端输出 PWM信号，两口的输出切换和对 PWM 的占空比调节决定电动机的转向和转速。由于单极性工作制电压波开中的沟通成分比双极性工作制的小,其电流的最大波动也比双极性工作制的小，所以我们采纳了单极性工作制。3、PWM 调脉宽方式：调脉宽的方式有三种：定频调宽、定宽调频和调宽调频。我们采纳了定频调宽方式，因为采纳这种方式，电动机在运转时比较稳定；并且在采纳单片机产生 PWM 脉冲的软件实现上比较方便。4、PWM 软件实现方式：方案一：采纳定时器做为脉宽控制的定时方式,这一方式产生的脉冲宽度极其精确，误差只在几个 us.方案二：采纳软件延时方式，这一方式在精度上不及方案一，特别是在引入中断后,将有一定的误差。但是基于不占用定时器资源，且对于直流电机,采纳软件延时所产生的定时误差在允许范围,故采纳方案二。二、 系统分析与设计: 总体设计方案的硬件部分详细框...