基于pic单片机的直流电机控制器研究

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1、基于PIC单片机的直流电机控制器研究BasedonthePICmicrocontrollerofdcmotorcontrollerresearch韩军，周镜平HANJun,ZHOUJing-ping（江西旅游商贸职业学院，南昌330100）摘要：随着现代化生产规模的不断扩大，各个行业对直流电机的需求也越来越多，对其性能的要求也变得越来越高。因此本文利用PIC单片机为核心，研究设计了一套基于PIC单片机的直流电机PWM调速系统，本文先对设计思路进行了概括性的描述，并对系统的优越性及PIC单片机的特点进行了详细的叙述，在最后完成了软件设计。关键词：直流电动机

2、；PIC单片机；PWM中图分类号：TH311文献标识码：A文章编号：1009-0134(2011)1(下)-0147-03Doi:10.3969/j.issn.1009-0134.2011.1(下).500引言变通电时间。在脉冲作用下，当电机通电时，速度增加。电机断电时，转速逐渐减小。只有按一随着微电子技术的发展，微机功能以及电力电定规律，改变通电时间，即可实现对转速的控制。子、计算机控制技术也在快速的提高，电气传动领域出现了以微机为核心的数字控制系统。计算机的2设计思路的优越性发展可以使复杂的控制系统变得更为方便，以计算自从全控型电力电子器件问世以后，

3、就出现机为核心的数字控制技术成为自控领域的主流，也了采用脉冲宽度调制的高频开关控制方式，形成为设计出性能更高的直流控制系统提供了基础。本了脉宽调制变换器—直流电机调速系统，PWM的文对基于PIC单片机的直流电机PWM调速系统进H型属于调压调速，PWM的H桥能实现大功率调行了较深入的研究，从直流调速系统原理出发，逐速；国内的超大功率调速还要依靠可控硅实现可步建立了单闭环直流PWM调速系统。控整流来实现直流电机的调压调速。本设计采用1设计总体思路直流极式控制的桥式PWM变换器。与V-M系统相比在很多方面有较大的优越性：本设计采用大功率半导体器件的直流电动机1

4、）主电路线路简单，需用的功率器件少。脉宽调速方法，其方法就是相当于直流电电压降2）开关频率高，电流容易连续，谐波少，电低，功率及转速降低。脉宽调制（PWM）是调整极损耗及发热都较小。脉冲的宽度而不是频率。“脉冲宽了”指的是高3）低速性能好，稳态精度高，调速范围宽，电平时间长了，低电平时间短了，是通过改变电可达1:20000左右。机电枢电压接通时间和通电周期的比值（即占空4）若是与快速响应的电机配合，则系统频带比)来控制电机速度，这种方法称为脉冲宽度调制宽，动态响应快，动态抗干扰能力强。（PulseWidthModulation）简称PWM。即供电电5）功

5、率开关器件工作在开关状态，通道损耗压是宽度可调的脉冲电压，当脉冲最宽时，相当小，当开关频率适中时，开关损耗也不大，因而于直流电，功率最大，转速最高。脉冲宽度减脉装置效率高。冲频率并没有变。脉宽调制并不是直接调整电机6）直流电机采用不控整流时，电网功率因素的速度，而是改变电机的功率或扭矩。扭矩大了，比相控整流器高。换向加快，转速就提高了。由于由以上优点直流PWM系统应用日益广调速原理是通过控制脉冲占空比来改变电机泛，特别在中、小容量的高动态性能中。已完全的电枢电压。改变占空比的方法可选用定频调宽取代了V--M系统。为达到更好的机械特性要求，法，这种方法是使

6、周期（即频率）不变，而同时改收稿日期：2010-11-17作者简介：韩军（1966－），男，安徽人，讲师，本科，研究方向为机械，数控。第33卷第1期2011-1(下)【147】一般直流电动机都是在闭环控制下运行。经常采1）CPU的性能特点用的闭环系统有转速负反馈和电流截至负反馈。它有16位指令，8位宽数据通道，高达2MB3系统的总体设计的程序存储器，4kB的数据存储器，高达10MIPS的执行速度。DC-40MHz时钟输入，4-10MHz带系统总体方案设计如图1所示。PLL锁相环有源晶振/时钟输入；带优先级的PWM中断和8x8单周期硬件乘法器。ݣٷഗ၂๖2

7、）外围功能模块特性M捕捉/比较/脉宽调制（PWM）（CCP）模PIC块；CCP引脚配置如下：捕捉输入：16位，最ڇೌऐ大分辨率为6.25ns；比较单元：16位，最大分辨率为100ns；脉宽调制（PWM）输出：分辨॰ಎገ໏ॠۉୟ率为1-10位；最高PWM频率：88位分辨率时为156kHz，10位分辨率时为39kHz。增强型图1直流电机多速控制器系统结构图CCP模块具有标准型CCP模块的所有特性，但它在先进的电机控制时还有如下特性：1，2，4路系统以PIC单片机为控制核心，通过键盘设的PWM输出；可选择PWM的极性；可编程的置各段运行参数，也可通过电脑设置下

8、载到单片PWM死区时间。机。单片机输出二进制控制量，经D/A转换电路3）运行速度