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PSOC直流电机控制设计实验指导

PSOC直流电机控制设计实验指导
PSOC直流电机控制设计实验指导

实验六直流电机控制设计实验

一、 实验目的:

1、学习直流电机的工作原理。

2、学习采用PSOC 单片机进行直流电机控制的编程设计。

二、实验原理:

(一)直流电机工作原理

直流电机有定子和转子两大部分组成,定子上有磁极(绕组式或永磁式),转子有绕组,通电后,转子上也形成磁场(磁极),定子和转子的磁极之间有一个夹角,在定转子磁场(N 极和 S 极之间)的相互吸引下,是电机旋转。改变电刷的位子,就可以改变定转子磁极夹角(假设以定子的磁极为夹角起始边,转子的磁极为另一边,由转子的磁极指向定子的磁极的方向就是电机的旋转方向)的方向,从而改变电机的旋转方向。

(二)直流电动机的PWM 调压调速

直流电动机转速n 的表达式为: -U IR n K =Φ 式中U 为电枢端电压;I 为电枢电流;R 为电枢电路总电阻;Φ为每相磁通量;K 为电机参 数。由直流电动机的控制原理知,绝大多数直流电动机采用开关驱动对电机电枢电压 的控制。PWM 波是一种脉宽可控制波,通过调整脉宽的大小来控制电机电枢电压,实 现电机调速。定频调宽是一种最常见的脉宽调制方式,它使脉冲波的频率(或周期)保 持不变,只调整脉冲宽度。PWM 的调压调速原理如图所示:

图11-1 PWM 调速原理和电压波形

当开关管MOSFET 的栅极输入高电平时,开关管导通,直流电动机电枢绕组两端有 电压s U ;1t 秒后,栅极输入变为低电平,开关管截止,电机电枢两端电压为0。2t 秒

后栅极输入重新变为高电平,开关管的动作重复前面的过程。电机的电枢绕组两端的电压平均值为

0U : 110120s s s t U t U U U t t T α+===+

式中α为占空比,1/t T α=,占空比α表示了一个周期T 里,开关管导通时

间与周期的比值。A 的变化范围为01α<<。由此式可知,当电源电压s U 不变的

情况下,电枢的端电压的平均值取决于占空比α的大小,改变α值就可以改变端电压的平均值,从而达到调速目的。

四、实验内容:

1. 连接直流电机的实验电路

2. 编程设计实现直流电机的调速控制

五、实验步骤

步骤一:新建一个工程,命名为DC_Motor

步骤二:绘制原理图

1.配置PWM 模块

(1)拖动并在工作窗口放置PWM 器件(Component Catalog->Digital-> Functions->PWM )。

(2)双击原理图的器件PWM_1,打开配置窗口。

(3)按如下方式配置PWM ;

如下图,在Advanced标签下,进行如下配置:

点击“OK”按扭,退出属性设置界面。

2.配置数字输入端口

(1)拖动并将数字端口的器件放到工作窗口(Component Catalog->Ports and Pins->Digital Input Pin)。

(2).双击原理图中的Pin_1打开配置窗口

如下图所示,在Type标签下,进行如下参数配置

如此配置另外4个输入SW2,SW3,SW4,SW5。

3.配置数字输出端口

(1)拖动并将数字端口的器件放到工作窗口(Component Catalog->Ports and Pins->Digital Output Pin)。

(2)双击,打开配置窗口,按照如下方式配置数字端口

如此配置另外1个输出PWM2

4.配置时钟模块

(1)从元件库选择时钟模块(Component Catalog -> System->Clock),将其拖到原理图工作窗口界面中。

(2)如下图所示,双击Clock_1按如下方式进行配置:

其余均为默认值。

(3)点击“OK”按扭,退出配置界面。

5.配置LCD模块

(1)从元件库选择时钟模块(Component Catalog -> Display->Character LCD [V1.90]),将其拖到原理图工作窗口界面中

(2)如下图所示,双击该模块修改名称为LCD

6、添加一个clock模块跟一个Timer模块,按下图配置clock模块及Timer模块

7、放置一个counter模块,按下图配置counter模块

8、放置一个input pin模块,按下图进行配置

9.配置逻辑高低控制端口

(1)从元件库选择逻辑低模块(Component Catalog ->Digital->Logic->Logic Low ‘0’),将其拖到原理图工作窗口界面中。

(2)从元件库选择逻辑低模块(Component Catalog–>Digital->Logic->Logic High ‘1’),将其拖到原理图工作窗口界面中。

最终原理图如下

10.分配引脚

(1)在Workspace Explorer窗口,双击DC_Motor.cydwr 。

(2)如下图所示,点击选项Port。

(3)分配引脚。

11、搭建硬件

外接驱动电路原理图如下:

P5-4 P5-7

电机蓝线 5.0V

电机黄线

电机红线接5V电压,黑线接地,绿线跟白线分别为A与B的输出,分别将他们与P1[6]连接则可分别读出各端口输出的转速即LCD上的Speed的值。

步骤三:编写软件程序

给出main.c主程序代码,并对代码进行了分析:

#include

int main()

{

uint8 PWMCompare;

uint16 a;

uint8 bSwitchState1=0;

uint8 bSwitchState2=0;

uint8 bSwitchState3=0;

uint8 bSwitchState4=0;

uint8 bSwitchState5=0;

PWM_Start();

Timer_Start();

Counter_Start();

LCD_Start();

LCD_Init();

LCD_Position(0,0);

LCD_PrintString("PWMCompare:");

LCD_Position(1,0);

LCD_PrintString("Speed:");

LCD_Position(1,11);

LCD_PrintString("r/min");

PWM_WriteCompare(50);

LCD_Position(0,13);

LCD_PrintNumber(PWM_ReadCompare());

for(;;)

{

/*占空比增大*/

bSwitchState1 <<= 1;

bSwitchState1 &= 0xFE;

bSwitchState1 |= ((SW1_Read())^0x01);

if(bSwitchState1 == 0xFE)

{

。。。。。。。。。。。。。

}

/*占空比减小*/

bSwitchState2 <<= 1;

bSwitchState2 &= 0xFE;

bSwitchState2 |= ((SW2_Read())^0x01);

if(bSwitchState2 == 0xFE)

{

while(!SW2_Read());

PWMCompare = PWM_ReadCompare();

if(PWMCompare>0)

PWMCompare=PWMCompare-1;

else

PWMCompare=0;

PWM_WriteCompare(PWMCompare);

LCD_Position(0,13);

LCD_PrintNumber(PWMCompare); if(PWMCompare==9)

{

LCD_Position(0,14);

LCD_PrintString(" ");

}

if(PWMCompare==99)

{

LCD_Position(0,15);

LCD_PrintString(" ");

}

}

/*跳到全速正转*/

bSwitchState3 <<= 1;

bSwitchState3 &= 0xFE;

bSwitchState3 |= ((SW3_Read())^0x01); if(bSwitchState3== 0xFE)

{

while(!SW3_Read());

PWM_WriteCompare(79);

PWMCompare = PWM_ReadCompare();

LCD_Position(0,13);

LCD_PrintNumber(PWMCompare);

LCD_Position(0,15);

LCD_PrintString(" ");

}

/*跳到全速反转*/

bSwitchState4 <<= 1;

bSwitchState4 &= 0xFE;

bSwitchState4 |= ((SW4_Read())^0x01); if(bSwitchState4== 0xFE)

{

while(!SW4_Read());

PWM_WriteCompare(21);

PWMCompare = PWM_ReadCompare();

LCD_Position(0,13);

LCD_PrintNumber(PWMCompare);

LCD_Position(0,15);

LCD_PrintString(" "); }

/*停止*/

bSwitchState5 <<= 1;

bSwitchState5 &= 0xFE;

bSwitchState5 |= ((SW5_Read())^0x01); if(bSwitchState5== 0xFE)

{

while(!SW5_Read());

PWM_WriteCompare(50);

PWMCompare = PWM_ReadCompare();

LCD_Position(0,13);

LCD_PrintNumber(PWMCompare);

LCD_Position(0,15);

LCD_PrintString(" ");

}

/*测速*/

if(Timer_ReadCounter()==0)

{

a=(Counter_ReadCounter()*120)/448; LCD_Position(1,7);

LCD_PrintNumber(a);

Counter_WriteCounter(0);

if(PWMCompare>=50)

{

LCD_Position(1,6);

LCD_PrintString(" ");

}

else

{

LCD_Position(1,6);

LCD_PrintString("-");

}

if(a==0)

{

LCD_Position(1,6);

LCD_PrintString(" ");

LCD_Position(1,8);

LCD_PrintString(" ");

}

}

}

}

在(。。。。。。。)处添加占空比增大及增大后液晶上如何变化的代码

在主界面下选择Build菜单,点击DC_Motor,编译软件

步骤四:运行调试

(1)下载程序到开发板并运行

(3)按开关,改变占空比比较值来改变转速;按开关,控制电机正反转和停止。

六、实验注意事项及规范

1.实验开始前检查并关闭电源,检查实验器材是否齐全。

2.实验过程中,接线时注意安全,严格按照接线规则接线,避免造成设备的损坏。

3.实验结束后,关闭设备电源,整理好实验桌后即可离去。

七、实验报告要求

1.根据标准实验报告要求完整说明实验内容、实验步骤,实验器材等相关内容。

2.正确说明实验原理:

3.实验结果及结果分析要求:

(1)编制程序并加以必要的注释

(2)程序执行结果

4.实验思考题

①根据程序解释一下五个按键的功能分别是什么?

从上到下依次为:增加占空比;减小占空比;全速正转;全速反转;关闭。

②请阐述一下测速那段程序中LCD是如何显示的,与你所观察的一样吗?

占空比越大转速越大,一致。

注:若调到有些值时电机不转且转速仍为零,则是因为占空比不够无法启动电机,那么需要继续调整直到电机转动了再调到该值去读取数据

直流电机控制系统的设计

目录 引言 (2) 1 设计系统意义及要求 (3) 1.1设计意义 (3) 1.2 设计要求 (3) 2 总体设计方案 (3) 2.1 系统方案 (3) 2.2系统框图 (3) 2.3 PWM控制电机转速 (4) 2.4驱动电路选择 (4) 2.5程序设计 (4) 3 电路模块设计 (6) 3.1 设计总图 (6) 3.2 单片机A T89C52 (6) 3.3 复位电路和时钟电路 (7) 3.4 输入开关电路 (8) 3.5 四位数码管电路 (9) 3.6 LED灯电路 (9) 3.7 直流电机驱动电路 (10) 4 仿真结果 (11) 5 设计体会 (15) 参考文献 (16)

直流电机控制系统的设计 引言 电动机是把电能转换成机械能的一种设备。它是利用通电线圈(也就是定子绕组)产生旋转磁场并作用于转子(如鼠笼式闭合铝框)形成磁电动力旋转扭矩。电动机按使用电源不同分为直流电动机和交流电动机。电力系统中的电动机大部分是交流电机。电动机主要由定子与转子组成,通电导线在磁场中受力运动的方向跟电流方向和磁感线(磁场方向)方向有关。电动机工作原理是磁场对电流受力的作用,使电动机转动。 电动机的调速方法很多,能适应不同生产机械速度变化的要求。一般电动机调速时其输出功率会随转速而变化。从能量消耗的角度看,调速大致可分两种: ①保持输入功率不变。通过改变调速装置的能量消耗,调节输出功率以调节电动机的转速。 ②控制电动机输入功率以调节电动机的转速。电机、电动机、制动电机、变频电机、调速电机、三相异步电动机、高压电机、多速电机、双速电机和防爆电机。

1 设计系统意义及要求 1.1设计意义 运用电路基础、单片机原理、电机拖动等相关知识采用Protues 仿真软件设 计直流电机控制系统, 实现了直流电机的启动/停止、正传、反转、加速、减速等控制功能,为我们在日常生活中直流电机的运用提供了更多保障,同时巩固了 我所学习的相关知识及protues 软件的使用,我更加熟悉了各种专业知识的结合,使所学知识形成一个整体。 1.2 设计要求 设计一个直流伺服电机电机控制系统,采用PWM 控制电机转速,采用桥式驱 动控制转向,对LED 接口进行设计,描述系统软件流程及各程序模块设计并用仿真演示。 2 总体设计方案 2.1 系统方案 这个控制系统以AT89C52单片机为核心,以5个按钮作为控制输入端来控制 直流电机的启动/停止、正转、反转、加速、减速。在设计中,采用PWM 技术对电机进行控制。 2.2系统框图 该直流电机控制系统的设计,在总体上大致可分为以下几个部分组成: AT89C52单片机,输入模块,复位电路和时钟电路,四位数码管,驱动电路,直

直流电机驱动电路设计

直流电机驱动电路设计 一、直流电机驱动电路的设计目标 在直流电机驱动电路的设计中,主要考虑一下几点: 1. 功能:电机是单向还是双向转动?需不需要调速?对于单向的电机驱动,只要用一个大功率三极管或场效应管或继电 器直接带动电机即可,当电机需要双向转动时,可以使用由4个功率元件组成的H桥电路或者使用一个双刀双掷的继电器。 如果不需要调速,只要使用继电器即可;但如果需要调速,可以使用三极管,场效应管等开关元件实现PWM(脉冲宽度调制)调速。 2. 性能:对于PWM调速的电机驱动电路,主要有以下性能指标。 1)输出电流和电压范围,它决定着电路能驱动多大功率的电机。 2)效率,高的效率不仅意味着节省电源,也会减少驱动电路的发热。要提高电路的效率,可以从保证功率器件的开关工作状态和防止共态导通(H桥或推挽电路可能出现的一个问题,即两个功率器件同时导通使电源短路)入手。 3)对控制输入端的影响。功率电路对其输入端应有良好的信号隔离,防止有高电压大电流进入主控电路,这可以用高的输入阻抗或者光电耦合器实现隔离。 4)对电源的影响。共态导通可以引起电源电压的瞬间下降造成高频电源污染;大的电流可能导致地线电位浮动。 5)可靠性。电机驱动电路应该尽可能做到,无论加上何种控制信号,何种无源负载,电路都是安全的。 二、三极管-电阻作栅极驱动

1.输入与电平转换部分: 输入信号线由DATA引入,1脚是地线,其余是信号线。注意1脚对地连接了一个2K欧的电阻。当驱动板与单片机分别供电时,这个电阻可以提供信号电流回流的通路。当驱动板与单片机共用一组电源时,这个电阻可以防止大电流沿着连线流入单片机主板的地线造成干扰。或者说,相当于把驱动板的地线与单片机的地线隔开,实现“一点接地”。 高速运放KF347(也可以用TL084)的作用是比较器,把输入逻辑信号同来自指示灯和一个二极管的2.7V基准电压比较,转换成接近功率电源电压幅度的方波信号。KF347的输入电压范围不能接近负电源电压,否则会出错。因此在运放输入端增加了防止电压范围溢出的二极管。输入端的两个电阻一个用来限流,一个用来在输入悬空时把输入端拉到低电平。 不能用LM339或其他任何开路输出的比较器代替运放,因为开路输出的高电平状态输出阻抗在1千欧以上,压降较大,后面一级的三极管将无法截止。 2.栅极驱动部分: 后面三极管和电阻,稳压管组成的电路进一步放大信号,驱动场效应管的栅极并利用场效应管本身的栅极电容(大约 1000pF)进行延时,防止H桥上下两臂的场效应管同时导通(“共态导通”)造成电源短路。 当运放输出端为低电平(约为1V至2V,不能完全达到零)时,下面的三极管截止,场效应管导通。上面的三极管导通,场效应管截止,输出为高电平。当运放输出端为高电平(约为VCC-(1V至2V),不能完全达到VCC)时,下面的三极管导通,场效

单片机直流电机控制实训报告

单片机直流电机控制实训报告

基于AT89C51单片机的直流电动机控制器设计 实训报告 专业:弹药工程与爆炸技术 班级:弹药二班 学生姓名:杨宁 指导教师:佟慧艳 能源与水利学院

1 实训目的 通过单片机实训使学生能够掌握利用Keil软件编写单片机程序,学会设计完整的单片机应用系统;依托Protues仿真平台进行单片机电子应用系统设计与仿真,使学生掌握单片机应用系统的设计技能;培养学生运用所学知识分析和解决实际问题的能力以及实际动手能力和查阅资料能力。

2 实训任务及要求 2.1 任务描述 一单片机为控制核心设计一款直流电机电机控制系统,可以实现直流电机的加速、正转、反转等控制方式。 2.2 任务要求 1)用AT89C51单片机实现上述任务要求; 2)在Keil IDE中完成应用程序设计与编译; 3)在Proteus环境中完成电路设计、调试与仿真。

3 系统硬件组成与工作原理 3.1单片机的控制器与最小系统 单片机的最小系统是指有单片机和一些基本的外围电路所组成的一个可以使单片机工作的系统,一般来说,它包括单片机、晶振电路和复位电路(如图一)。 图1 最小系统设计截图 (一)控制器部分分析 AT89C51(如图2)是一种带4K字节FLASH存 储器(FPEROM—Flash Programmable and Erasable Read Only Memory)的低电压、高性能CMOS 8位微 处理器,俗称单片机。 AT89C51提供以下标准功能:4k 字节Flash 闪 速存储器,128字节内部RAM,32 个I/O 口线,两 个16位定时/计数器,一个5向量两级中断结构, 一个全双工串行通信口,片内振荡器及时钟电路。 同时,AT89C51可降至0Hz的静态逻辑操作,并支 持两种软件可选的节电工作模式。空闲方式停止CPU 的工作,但允许RAM,定时/计数器,串行通信口及 中断系统继续工作。掉电方式保存RAM中的内容,

直流电机控制系统设计

直流电机控制系统设计

XX大学 课程设计 (论文) 题目直流电机控制系统设计 班级 学号 学生姓名 指导教师

沈阳航空航天大学 课程设计任务书 课程名称专业基础课程设计 院(系)自动化学院专业测控技术与仪器 班级学号姓名 课程设计题目直流电机控制系统设计 课程设计时间: 2012年7 月9 日至2012年7 月20 日 课程设计的内容及要求: 1.内容 利用51单片机开发板设计并制作一个直流电机控制系统。系统能够实时控制电机的正转、反转、启动、停止、加速、减速等。 2.要求 (1)掌握直流电机的工作原理及编程方法。 (2)掌握直流电机驱动电路的设计方法。 (3)制定设计方案,绘制系统工作框图,给出系统电路原理图。 (4)用汇编或C语言进行程序设计与调试。 (5)完成系统硬件电路的设计。 (6)撰写一篇7000字左右的课程设计报告。 指导教师年月日 负责教师年月日

学生签字年月日 目录 0 前言 (1) 1 总体方案设计 (2) 1.1 系统方案 (2) 1.2 系统构成 (2) 1.3 电路工作原理 (2) 1.4 方案选择 (3) 2 硬件电路设计 (3) 2.1 系统分析与硬件设计 (3) 2.2 单片机AT89C52 (3) 2.3 复位电路和时钟电路 (4) 2.4 直流电机驱动电路设计 (4) 2.5 键盘电路设计 (4) 3软件设计 (5) 3.1 应用软件的编制和调试 (5) 3.2 程序总体设计 (5) 3.3 仿真图形 (7) 4 调试分析 (9) 5 结论及进一步设想 (9) 参考文献 (10) 课设体会 (11) 附录1 电路原理图 (12) 附录2 程序清单 (13)

基于单片机的直流电机控制设计性实验报告

设计题目:直流电机控制电路设计 一设计目得 1掌握单片机用PWM实现直流电机调整得基本方法,掌握直流电机得驱动原理。 2学习模拟控制直流电机正转、反转、加速、减速得实现方法. 二设计要求 用已学得知识配合51单片机设计一个可以正转、反转或变速运动得直流电机控制电路,并用示波器观察其模拟变化状况。 三设计思路及原理 利用单片机对PWM信号得软件实现方法.MCS一51系列典型产品8051具有两个定时计数器。因为PWM信号软件实现得核心就是单片机内部得定时器,所以通过控制定时计数器初值,从而可以实现从8051得任意输出口输出不同占空比得脉冲波形。从而实现对直流电动机得转速控制。 .AT89C51得P1、0—P1、2控制直流电机得快、慢、转向,低电平有效.P3、0为PWM波输出,P3、1为转向控制输出,P3、2为蜂鸣器。PWM控制DC电机转速,晶振为12M,利用定时器控制产生占空比可变得PWM波,按K1键,PWM值增加,则占空比增加,电机转快,按K2键,PWM值减少,则占空比减小,电机转慢,当PWM值增加到最大值255或者最小值1时,蜂鸣器将报警 四实验器材 DVCC试验箱导线若电源等器件

PROTUES仿真软件KRIL软件 五实验流程与程序 #include 〈 reg51、h > sbitK1 =P1^0;增加键 sbit K2 =P1^1 ; 减少键 sbit K3 =P1^2;转向选择键 sbit PWMUOT =P3^0; PWM波输出?? sbitturn_around =P3^1 ;?转向控制输出 sbit BEEP =P3^2 ;蜂鸣器 unsigned int PWM; void Beep(void); void delay(unsigned int n); void main(void) { TMOD=0x11;//设置T0、T1为方式1,(16位定时器) TH0=0 ; 65536us延时常数{t=(65536—TH)/fose/12} ?TL0=0; TH1=PWM; //脉宽调节,高8位 ? TL1=0; EA=1;? //开总中断 ET0=1; //开T0中断? ET1=1;??//开T1中断

直流电机控制电路集锦

直流电机控制电路集锦 直流电机的类型 按:直流电机在家用电器、电子仪器设备、电子玩具、录相机及各种自动控制中都有广泛的应用。但对它的使用和控制,很多读者还不熟悉,而且其技术资料亦难于查找。直流电机控制电路集锦,将使读者“得来全不费功夫”! 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。本文将详细介绍各种直流电机的控制技术。 站长的几句说明:本文内容比较详实完整,但遗憾的是原稿的印刷质量和绘图的确很差,尽管采取了很多措施,有些图仍可能看不太清楚。 直流电机,大体上可分为四类: 第一类为有几相绕组的步进电机。这些步进电机,外加适当的序列脉冲,可使主轴转动一个精密的角度(通常在1.8°--7.5°之间)。只要施加合适的脉冲序列,电机可以按照人们的预定的速度或方向进行连续的转动。 步进电机用微处理器或专用步进电机驱动集成电路,很容易实现控制。例如常用的SAAl027或SAAl024专用步进电机控制电路。 步进电机广泛用于需要角度转动精确计量的地方。例如:机器人手臂的运动,高级字轮的字符选择,计算机驱动器的磁头控制,打印机的字头控制等,都要用到步进电机。 第二类为永磁式换流器直流电机,它的设计很简单,但使用极为广泛。当外加额定直流电压时,转速几乎相等。这类电机用于录音机、录相机、唱机或激光唱机等固定转速的机器或设备中。也用于变速范围很宽的驱动装置,例如:小型电钻、模型火车、电子玩具等。在这些应用中,它借助于电子控制电路的作用,使电机功能大大加强。 第三类是所谓的伺服电机,伺服电机是自动装置中的执行元件,它的最大特点是可控。在有控制信号时,伺服电机就转动,且转速大小正比于控制电压的大小,除去控制信号电压后,伺服电机就立即停止转动。伺服电机应用甚广,几乎所有的自动控制系统中都需要用到。例如测速电机,它的输出正比于电机的速度;或者齿轮盒驱动电位器机构,它的输出正比于电位器移动的位置.当这类电机与适当的功率控制反馈环配合时,它的速度可以与外部振荡器频率精确锁定,或与外部位移控制旋钮进行锁定。 唱机或激光唱机的转盘常用伺服电机。天线转动系统,遥控模型飞机和舰船也都要用到伺服电机。 最后一类为两相低电压交流电机。这类电机通常是直流电源供给一个低频振荡器,然后再用低频低压的交流去驱动电机。这类电机偶尔也用在转盘驱动机构中。 步进电机的基本工作原理

直流电机PLC控制实验

实验四直流电机PLC控制实验一、实验目的 1.掌握PLC的基本工作原理 2.掌握PID控制原理 3.掌握PLC控制直流电机方法 4.掌握直流电机的调速方法 二、实验器材 1.计算机控制技术实验装置一台 2.CP1H编程电缆一条 3.PC机一台 三、实验内容 根据输入,实现PLC对直流电机的调速PID控制。1、输入功能 (1)功能操作,按钮1 1.1、按钮1按下一次,显示SV(设定点值)。 1.2、按钮1按下两次,显示速度设定值。 1.3、按钮1按下三次,设定P值,显示。 1.4、按钮1按下四次,显示P值。 1.5、按钮1按下五次,设定I值,显示。 1.6、按钮1按下六次,显示I值。 1.7、按钮1按下七次,设定D值,显示。 1.8、按钮1按下八次,显示D值。

1.9、按钮1按下九次,显示At(PID 自调整增益) 1.10、按钮1按下十次,自整定显示 1.11、按钮1按下十一次,复位 (2)增加按钮2,数值增加 (3)减小按钮3,数值减小 (4)确定按钮4,操作确定 2、PWM脉冲输出,接输出101.00。 3、直流电机测速,光耦,接高速脉冲输入。 4、LED显示,根据按钮输入,显示设定值/测量值/加减量。 四、实验原理 1.直流无刷电机PWM调速原理 PWM的意思是脉宽调节,也就是调节方波高电平和低电平的时间比,一个20%占空比波形,会有20%的高电平时间和80%的低电平时间,而一个60%占空比的波形则具有60%的高电平时间和40%的低电平时间,占空比越大,高电平时间越长,则输出的脉冲幅度越高,即电压越高.如果占空比为0%,那么高电平时间为0,则没有电压输出.如果占空比为100%,那么输出全部电压。 PWM的占空比决定输出到直流电机的平均电压,所以通过调节占空比,可以实现调节输出电压的目的,而且输出电压可以无级连续调节。在使用PWM控制的直流无刷电动机中,PWM控制有两种方式:(1)使用PWM信号,控制三极管的导通时间,导通的时间越长,那么

直流电动机控制电路的设计

课程设计(论文) 题目名称直流电动机控制电路的设计 课程名称电力拖动基础课程设计 学生姓名周孝雄 学号0941202031 系、专业电气工程系、09自动化 指导教师邱雄迩 2011年12 月18 日

邵阳学院课程设计(论文)任务书 注: 1.此表由指导教师填写,经系、教研室审批,指导教师、学生签字后生效; 2.此表1式3份,学生、指导教师、教研室各1份。

指导教师(签字):学生(签字):

邵阳学院课程设计(论文)评阅表 学生姓名周孝雄学号0941202031 系电气工程系专业班级09自动化班 题目名称直流电动机控制电路的设计课程名称电力拖动基础一、学生自我总结 二、指导教师评定 注:1、本表是学生课程设计(论文)成绩评定的依据,装订在设计说明书(或论文)的“任务书”页后面;

当今,自动化控制系统在各行各业得到了广泛的应用和发展,而直流驱动控制作为电气传动的主流在现代化生产中起着主要作用。直流电动机应用如此之广,主要在于其采用了PWM脉宽调制电路来控制直流电动机的调速。在这里介绍了PWM脉宽产生的电路。该电路运用模拟电子电路基础知识完成,利用产生的方波信号带动负载转动。本设计原理简单,易于理解,电路实现简单。我们先概括介绍了电路中锁需要的电路模块,然后给出了整体的电路图,并做了测试及得出测试结果。 关键词:直流电动机,PWM,三极管

1绪论 (7) 1.1概述 (7) 1.2 直流电动机的基本理论 (7) 1.3直流脉宽调速系统 (10) 2 元器件介绍 (13) 2.1 SG2731 (13) 2.2 三极管C4466 和 A1693 (16) 3 系统设计方案 (17) 3.1直流电动机控制电路 (17) 4直流电动机控制电路的测试 (19) 4.1 测试步骤 (19) 4.2 测试结果 (19) 5实验总结 (21) 参考文献 (22)

直流电机控制系统设计.

XX大学 课程设计 (论文) 题目直流电机控制系统设计 班级 学号 学生姓名

指导教师 航空航天大学 课程设计任务书 课程名称专业基础课程设计 院(系)自动化学院专业测控技术与仪器 班级学号 课程设计题目直流电机控制系统设计 课程设计时间: 2012年7月9日至2012年7月20日 课程设计的容及要求: 1.容 利用51单片机开发板设计并制作一个直流电机控制系统。系统能够实时控制电机的正转、反转、启动、停止、加速、减速等。 2.要求 (1)掌握直流电机的工作原理及编程方法。 (2)掌握直流电机驱动电路的设计方法。 (3)制定设计方案,绘制系统工作框图,给出系统电路原理图。 (4)用汇编或C语言进行程序设计与调试。 (5)完成系统硬件电路的设计。 (6)撰写一篇7000字左右的课程设计报告。

指导教师年月日 负责教师年月日 学生签字年月日 目录 0 前言1 1 总体方案设计2 1.1 系统方案2 1.2 系统构成2 1.3 电路工作原理2 1.4 方案选择3 2 硬件电路设计3 2.1 系统分析与硬件设计3 2.2 单片机AT89C523 2.3 复位电路和时钟电路4 2.4 直流电机驱动电路设计4 2.5 键盘电路设计4 3软件设计5 3.1 应用软件的编制和调试5 3.2 程序总体设计5

3.3 仿真图形7 4 调试分析9 5 结论及进一步设想9参考文献10 课设体会11 附录1 电路原理图12附录2 程序清单13

直流电机调速系统设计 XXXXX大学自动化学院 摘要:本篇论文介绍了基于单片机的直流电机PWN调速的基本办法,直流电机调速的相关知识以及PWM调速的基本原理和实现方法。重点介绍了基于MCS-51单片机的用软件产生PWM信号以及信号占空比调节的方法。对于直流电机速度控制系统的实现提供了一种有效的途径。 直流电动机具有优良的调速特性,调速平滑,方便,调速围广,过载能力大,能承受频繁的冲击负载,可实现频繁的无级快速起动、制动和反转;能满足生产过程中自动化系统各种不同的特殊运行要求。电动机调速系统采用微机实现自动控制,是电气传动发展的主要方向之一。采用微机控制后,整个调速系统体积小,结构简单、可靠性高、操作维护方便,电动机稳态运转时转速精度可达到较高水平,静动态各项指标均能较好地满足工业生产中高性能电气传动的要求。 关键词:单片机最小系统;PWM ;直流电机调速; 0 前言 电动机作为最主要的机电能量转换装置,其应用围已遍及国民经济的各个领域和人们的日常生活。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(如电冰箱,空调,DVD等)中,都大量使用着各种各样的电动机。据资料显示,在所有动力资源中,百分之九十以上来自电动机。同样,我国生产的电能中有百分之六十是用于电动机的。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,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。然而近年来,随着技术的发展和进步,以及市场对产品功能和性能的要求不断提高,直流电动机的应用更加广泛,尤其是在智能机器人中的应用。直流电动机的起动和调速性能、过载能力强等特点显得十分重要,为了能够适应发展的要求,单闭环直流电动机的调速控制系统得到了很大的发展。而作为单片嵌入式系统的核心—单片机,正朝着多功能、多选择、高速度、低功耗、低价格、大存储容量和强I/O功能等方向发展。随着计算机档次的不断提高,功能的不断完善,单片机已越来越广泛地应用在各种领域的控制、自动化、智能化等方面,特别是在直流电动机的调速控制系统中。这是因为单片机具有很多优点:体积小,功能全,抗干扰能力强,可靠性高,结构合理,指令丰富,控制功能强,造价低等。所以选用单片机作为控制系统的核心以提高整个系统的可靠性和可行性。

直流电机转速控制的matlab实验

2012/2013学年第一学期《精密测控与系统》期末大型作业 日期:2012 年11 月 题目与要求: 直流电机转速控制问题,直流电动机物理模型如下图所示。

电动机产生的转矩与电枢电流成正比,即:t t T K i =,电枢绕组的反电动势与转速成正比,即:e d e K dt θ=,牛顿第二定律:2 2d T J dt θ=,其中J 为电机轴上的转动惯 量。 已知:转动惯量:2 2 0.01kg.m /s J =,机械系统摩擦系数:0.1N.m.s b =,电动机力矩 系数:0.01N.m/A e t K K ==,电阻:1R =Ω ,电感:0.5H L =。假设电机转动系统刚 性,输入量为直流电压V ,输出量为电机转速θ 。 问题1:建立该系统的时域数学模型。 问题2:给出该系统的传递函数,用Matlab 计算该系统的阶跃响应曲线,给出阶 跃响应的特征参数。 问题3:建立该系统的状态空间表达式,用Matlab 计算该系统的阶跃响应曲线。 问题4:加入速度反馈及PID 控制器环节,使系统性能达到: (a ) 建立时间<2s; (b ) 超调量<5%; (c ) 稳态误差<1%. 问题5:采用下图所示的模糊控制系统 系统中的模糊控制器是一个双输入单输出型的控制器,输入变量为转速的误差e 和转速误差的变化率Δe ,输出为直流电压的增量ΔV 。请选用合适的隶属度函数,建立该系统的模糊控制规则库,对电机的转速进行控制使期望转速为1000r/min ,建立时间<2s;超调量<5%;稳态误差e<±1.0%。 问题6:通过这个大型作业,谈谈你对本课程的学习心得和体会,以及对本课程授课方式的建议和改进。 一、建立该系统的时域数学模型

直流电机PWM调速与控制设计报告

综合设计报告 单位:自动化学院 学生姓名: 专业:测控技术与仪器 班级:0820801 学号: 指导老师: 成绩: 设计时间:2011 年12 月 重庆邮电大学自动化学院制

一、题目 直流电机调速与控制系统设计。 二、技术要求 设计直流电机调速与控制系统,要求如下: 1、学习直流电机调速与控制的基本原理; 2、了解直流电机速度脉冲检测原理; 3、利用51单片机和合适的电机驱动芯片设计控制器及速度检测电路; 4、使用C语言编写控制程序,通过实时串口能够完成和上位机的通信; 5、选择合适控制平台,绘制系统的组建结构图,给出完整的设计流程图。 6、要求电机能实现正反转控制; 7、系统具有实时显示电机速度功能; 8、电机的设定速度由电位器输入; 9、电机的速度调节误差应在允许的误差范围内。 三、给定条件 1、《直流电机驱动原理》,《单片机原理及接口技术》等参考资料; 2、电阻、电容等各种分离元件、IC、直流电机、电源等; 3、STC12C5A60S2单片机、LM298以及PC机; 四、设计 1. 确定总体方案; 2. 画出系统结构图; 3. 选择以电机控制芯片和单片机及速度检测电路,设计硬件电路; 4. 设计串口及通信程序,完成和上位机的通信; 5. 画出程序流程图并编写调试代码,完成报告;

直流电机调速与控制 摘要:当今社会,电动机作为最主要的机电能量转换装置,其应用范围已遍及国民经济的各个领域和人们的日常生活。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(如电冰箱,空调,DVD等)中,都大量使用着各种各样的电动机。据资料显示,在所有动力资源中,百分之九十以上来自电动机。同样,我国生产的电能中有百分之六十是用于电动机的。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51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,最后通过闭环反馈控制系统实现电机转速的精确控制,其中电机的设定速度由电位器经A/D通过输入,系统的状显示与控制由上位机实现。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。关键字:直流电机、反馈控制、51内核、PWM脉宽调制、LM298 一、系统原理及功能概述 1、系统设计原理 本电机控制系统采用基于51内核的单片机设计,主要用于电机的测速与转速控制,硬件方面设计有可调电源模块,串口电路模块、电机测速模块、速度脉冲信号调理电路模块、直流电机驱动模块等电路;软件方面采用基于C语言的编程语言,能实现系统与上位机的通信,并实时显示电机的转速和控制电机的运行状态,如开启、停止、正反转等。 单片机选用了51升级系列的STC12c5a60s2作为主控制器,该芯片完全兼容之前较低版本的所有51指令,同时它还自带2路PWM控制器、2个定时器、2个串行口支持独立的波特率发生器、3路可编程时钟输出、8路10位AD转换器、一个SPI接口等,

直流电机控制系统设计范本

直流电机控制系统 设计

XX大学 课程设计 (论文)题目直流电机控制系统设计 班级 学号 学生姓名 指导教师

沈阳航空航天大学 课程设计任务书 课程名称专业基础课程设计 院(系)自动化学院专业测控技术与仪器 班级学号姓名 课程设计题目直流电机控制系统设计 课程设计时间: 7 月 9 日至 7 月 20 日 课程设计的内容及要求: 1.内容 利用51单片机开发板设计并制作一个直流电机控制系统。系统能够实时控制电机的正转、反转、启动、停止、加速、减速等。 2.要求 (1)掌握直流电机的工作原理及编程方法。 (2)掌握直流电机驱动电路的设计方法。 (3)制定设计方案,绘制系统工作框图,给出系统电路原理图。 (4)用汇编或C语言进行程序设计与调试。 (5)完成系统硬件电路的设计。 (6)撰写一篇7000字左右的课程设计报告。

指导教师年月日 负责教师年月日 学生签字年月日 目录 0 前言...................................................................................... 错误!未定义书签。 1 总体方案设计 ...................................................................... 错误!未定义书签。 1.1 系统方案 ...................................................................... 错误!未定义书签。 1.2 系统构成 ...................................................................... 错误!未定义书签。 1.3 电路工作原理............................................................... 错误!未定义书签。 1.4 方案选择 ...................................................................... 错误!未定义书签。 2 硬件电路设计 ...................................................................... 错误!未定义书签。 2.1 系统分析与硬件设计................................................... 错误!未定义书签。 2.2 单片机AT89C52............................................................ 错误!未定义书签。 2.3 复位电路和时钟电路................................................... 错误!未定义书签。 2.4 直流电机驱动电路设计 ............................................... 错误!未定义书签。 2.5 键盘电路设计............................................................... 错误!未定义书签。 3 软件设计 ............................................................................ 错误!未定义书签。 3.1 应用软件的编制和调试 ............................................... 错误!未定义书签。 3.2 程序总体设计............................................................... 错误!未定义书签。 3.3 仿真图形 ...................................................................... 错误!未定义书签。 4 调试分析 .............................................................................. 错误!未定义书签。

直流电机控制实验指导书

实验一直流电机速度控制与PID参数校正 一、实验目的 1、掌握调整直流伺服驱动器PID参数的方法 2、理解不同转动惯量对系统性能指标的影响 二、实验要求 通过simulink对电机进行仿真,确定合适的PID参数。随后对直流电机进行电流环、速度环、位置环的PID控制,通过改变系统转动惯量,根据期望性能指标整定直流伺服驱动器的电流环、速度环、位置环PID参数,确保理论曲线与实际曲线尽量拟合。进一步地分析直流电机控制精度的影响因素。 三、实验设备 1、直流伺服系统控制平台,GSMT2012; 2、PC、Easy Motion Studio软件; 四、实验原理 转动惯量是刚体转动时惯量的度量,其量值取决于物体的形状、质量分布及转轴的位置。转动惯量在旋转动力学中的质量,所以当系统转动惯量增大后,相同的控制器参数情况下,系统的性能指标一定下降。为保持原有的性能指标,必须重新整定PID参数。 五、实验步骤 1、Easy Motion Studio软件对直流电机进行测试 Easy Motion Studio是针对直流电机控制器进行参数调整的专业软件,它能够实时在线的对电机的参数进行调整,并通过编码器对电机参数进行测试,并通过软件界面观测调试结果,最终成功选择合适的PID参数。首先,对Easy Motion Studio软件进行了解。 点击图标,进入软件界面,选择“Open”,并点击“OK”。如下图所示。

进入软件界面后,在“View”菜单下,选择“Project”即可得到以下界面。 选择在左列的下拉菜单选择“Setup”,并选择“Edit”,在这里对直流电机的参数可以方便地进行调整,并可对调整后的结果进行实时观测。需要注意的是,在这里电机应选择T54。并 选择“Save to User Database”。

直流电机控制设计(1)

河南科技大学 课程设计说明书 课程名称现代电子系统课程设计题目_直流电机控制设计 学院__电子信息工程学院____班级_________ 学生姓名__________ 指导教师__________

日期_______ 课程设计任务书 (指导教师填写) 课程设计名称现代电子系统课程设计学生姓名专业班级 设计题目直流电机控制设计 一、课程设计目的 学习直流电机PWM的FPGA控制; 掌握PWM控制的工作原理; 掌握GW48_SOPC实验箱的使用方法; 了解基于FPGA的电子系统的设计方法。 二、设计内容、技术条件和要求 利用PWM控制技术实现直流电机的速度控制。 (1)基本要求: a.速度调节:4档,数字显示其档位。 b.能控制电机的旋转方向。 c.通过红外光电电路测得电机的转速,设计频率计用4位10进制显示电机的转速。 (2)发挥部分 a.设计“去抖动”电路,实现直流电机转速的精确测量。 b.修改设计,实现直流电机的闭环控制,旋转速度可设置。 c.其它。 三、时间进度安排 布置课题和讲解:1天 查阅资料、设计:4天 实验:3天 撰写报告:2天 四、主要参考文献 何小艇《电子系统设计》浙江大学出版社2008.1 潘松黄继业《EDA技术实用教程》科学出版社2006.10 齐晶晶《现代电子系统设计》实验指导书电工电子实验教学中心2009.8

指导教师签字:2010年12月30日 摘要 利用FPGA可编程芯片及VHDL语言实现了对直编程实现流电机PWM控制器的设计,对直流电机速度进行控制。介绍了用VHDL语言编程实现直流电机PWM控制器的PWM的产生模块、转向调节模块、转速控制模块、去抖动电路模块、电机转速显示等模块功能。 采用CPU控制产生PWM信号,一般的PWM信号是通过模拟比较器产生的,比较器的一端按给定的参考电压,另一端接周期性线性增加的锯齿波电压。当锯齿波电压小于参考电压时输出低电平,当锯齿波电压大于参考电压时输出高电平。改变参考电压就可以改变PWM波形中高电平的宽度。若用单片机产生PWM信号波形,需要通过D/A转换器产生锯齿波电压和设置参考电压,通过外接模拟比较器输出PWM波形,因此外围电路比较复杂。 FPGA中的数字PWM控制与一般的模拟PWM控制不同,用FPGA产生PWM波形,只需FPGA 内部资源就可以实现。用数字比较器代替模拟比较器,数字比较器的一端接设定值计数器输出,另一端接线性递增计数器输出。当线性计数器的计数值小于设定值时输出低电平,当计数值大于设定值时输出高电平。与模拟控制相比,省去了外接的D/A转换器和模拟比较器,FPGA外部连线很少,电路更加简单,便于控制。脉宽调制式细粉驱动电路的关键是脉宽调制,转速的波动随着PWM脉宽细分数的增大而减小。 直流电机控制电路主要由三部分组成: (1)FPGA中PWM脉宽调制信号产生电路。 (2)FPGA中的工作/停止控制和正/反转方向控制电路。 (3)由功率放大电路和H桥组成的正反转功率驱动电路 关键词

基于单片机的直流电机控制设计性实验报告

设计题目:直流电机控制电路设计 一设计目的 1 掌握单片机用PWM实现直流电机调整的基本方法,掌握直流电机的驱动原理。 2 学习模拟控制直流电机正转、反转、加速、减速的实现方法。 二设计要求 用已学的知识配合51单片机设计一个可以正转、反转或变速运动的直流电机控制电路,并用示波器观察其模拟变化状况。 三设计思路及原理 利用单片机对PWM信号的软件实现方法。MCS一51系列典型产品8051具有两个定时计数器。因为PWM信号软件实现的核心是单片机内部的定时器,所以通过控制定时计数器初值,从而可以实现从8051的任意输出口输出不同占空比的脉冲波形。从而实现对直流电动机的转速控制。 。AT89C51的P1.0—P1.2控制直流电机的快、慢、转向,低电平有效。P3.0为PWM波输出,P3.1为转向控制输出,P3.2为蜂鸣器。PWM控制DC电机转速,晶振为12M,利用定时器控制产生占空比可变的PWM波,按K1键,PWM值增加,则占空比增加,电机转快,按K2键,PWM值减少,则占空比减小,电机转慢,当PWM值增加到最大值255或者最小值1时,蜂鸣器将报警 四实验器材

DVCC试验箱导线若电源等器件 PROTUES仿真软件KRIL软件 五实验流程与程序 #include < reg51.h > sbit K1 =P1^0 ; 增加键 sbit K2 =P1^1 ; 减少键 sbit K3 =P1^2 ; 转向选择键 sbit PWMUOT =P3^0 ; PWM波输出 sbit turn_around =P3^1 ; 转向控制输出 sbit BEEP =P3^2 ; 蜂鸣器 unsigned int PWM; void Beep(void); void delay(unsigned int n); void main(void) { TMOD=0x11; //设置T0、T1为方式1,(16位定时器) TH0=0 ; 65536us延时常数{t=(65536-TH)/fose/12} TL0=0; TH1=PWM ; //脉宽调节,高8位 TL1=0; EA=1; //开总中断 ET0=1; //开T0中断

直流电机调速控制系统设计

成绩 电气控制与PLC 课程设计说明书 直流电机调速控制系统设计 . Translate DC motor speed Control system design 学生姓名王杰 学号20130503213 信电工程学院13自动 学院班级 化 专业名称电气工程及其自动化 指导教师肖理庆

201 6年 6 月 14 日

目录 1 直流电机调速控制系统模型 0 1.1 直流调速系统的主导调速方法 0 因此,降压调速是直流电机调速系统的主导调速方法。 0 1.2 直流电机调速控制的传递函数 0 1.2.1 电流与电压的传递函数 (1) 1.2.2 电动势与电流的传递函数 (1) 由已学可知,单轴系统的运用方程为: (1) 1.3 直流调速系统的控制方法选择 (3) 1.3.1 开环直流调速系统 (3) 1.3.2 单闭环直流调速系统 (3) 由前述分析可知,开环系统不能满足较高的调速指标要求,因此必须采取闭环控制系统。图1-4所示的是,转速反馈单闭环调速系统,其是一种结构相对复杂的反馈控制系统。转速控制是动态性能的控制,相比开环系统,速度闭环控制的控制精度及控制稳定性要好得多,但缺乏对于静态电流I的有效控制,故这类系统被称之为“有静差”调速系统。 (4) 1.3.3 双闭环直流调速系统 (4) 图1-4 双闭环控制直流调速控制系统 (4) 1.3.3.1 转速调节器(ASR) (4) 1.3.3.1 电流调节器(ACR) (4) 1.4 直流电机的可逆运行 (5) 1.2 ×××××× (7) 1.2.1 电流与电压的传递函数 (7) (8) 3 PLC在直流调速系统中的应用 (8) 2 ××××× (9) 2.1 ×××××× (9) 2.1.1 ×××× (9) 3 ××××× (11) 3.1 ×××××× (11) 3.1.1 ×××× (11) 参考文献 (12) 附录 (13) 附录1 (13)

智能小车的直流电机控制

智能小车的直流电机控制 作者:本站来源:转载发布时间:2009-3-6 20:21:41 [收藏] [评论] 智能小车的直流电机控制 【实验目的】 了解以单片机为核心的直流电机控制系统 掌握此系统中直流电机驱动与调速原理 熟悉ICCAVR 软件编译环境,会编写控制程序 【实验器材】 智能小车一部,下载线一根 【实验原理】 直流电机驱动控制系统示意图: 在本实验中所分析的是以单片机ATMEGA8515L 为核心的直流电机控制系统。 ATMEGA8515L 芯片的引脚图如下: 功放驱动电路采用基于双极性H-桥型脉宽调整方式PWM 的集成电路L293D。L293D是单块集成电路,高电压,高电流,四通道驱动,设计用来接受DTL 或者TTL 逻辑电平,驱动感性负载(比如继电器,直流和步近马达),和开关电源晶体管。其引脚图如下:

ATMEGA8515L 利用I/O 口(PD5,PE2,PD4,PD6)向驱动电路输出控制电平,这些I/O 口作为单片机控制指令的输出,连接到驱动电路中L293D 的相应管脚上。 其真值表如下: 对于电机的转速调整,我们是采用脉宽调制(PWM)办法,控制电机的时候,电源并非连续地向电机供电,而是在一个特定的频率下以方波脉冲的形式提供电能。不同占空比的方波信号能对电机起到调速作用,这是因为电机实际上是一个大电感,它有阻碍输入电流和电 压突变的能力,因此脉冲输入信号被平均分配到作用时间上,这样,改变在始能端PE2 和

PD5 上输入方波的占空比就能改变加在电机两端的电压大小,从而改变了转速。 此实验中用微处理机来实现脉宽调制,通常的方法有两种: (1)用软件方式来实现,即通过执行软件延时循环程序交替改变端口某个二进制位输出逻辑状态来产生脉宽调制信号,设置不同的延时时间得到不同的占空比。 (2)硬件电路自动产生PWM 信号,不占用CPU 处理的时间。 这就要用到ATMEGA8515L 的在PWM 模式下的计数器1,具体内容可参考相关书籍。 【实验步骤】 (1)连接好电路,把数据线,下载线连接好,打开电源 (2)进入ICCAVR 编译环境,调试程序直至没有错误,编译环境简介请参见附录一 (3)下载,烧录进单片机,观察实验结果 (4)反复修改调试程序,逐渐增强其功能 (5)写好实验报告,实验心得体会 【程序示例】 1、小车前进一段——>左转一圈——>右转一圈——>前进一段——>后退一段——>停下 //ICC-AVR application builder : 2005-5-19 19:12:13 // Target : M8515 // Crystal: 4.0000Mhz #include #include unsigned int time; unsigned int yan; void port_init(void) { PORTA = 0x00; DDRA = 0xFF; PORTB = 0x00; DDRB = 0x00; PORTC = 0x00; DDRC = 0x00; PORTD = 0x00; DDRD = 0xFF; PORTE = 0x00; DDRE = 0xFF; } //call this routine to initialize all peripherals void init_devices(void)

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