基于+PWM+控制的直流电机驱动设计

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1、数字技术设计开发与应用基于PWM控制的直流电机驱动设计费新华(浙江省长兴县科技信息中心浙江湖州长兴313100)摘要：介绍了一种利用单片机软件实现PWM调速从而控制小功率直流电动机驱动的方法，并将控制电压用数字电压表进行显示。详述了系统硬件的设计方案、系统设计框图和印加电路原理图；并对系统的软件设计思想进行了详细介绍，最后通过仿真测试证明的系统设计的正确性。关键词：直流电机单片机PWM调速中图分类号：TM33文献标识码：A文章编号：1007-9416(2012)11-0155-021、引言直流电动机驱动的控制方法可分为励磁控

2、制法与电枢电压控制法两类。PWM软件控制是目前实现电枢电压控制的一种主流的控制方式。这种控制方式就是利用单片机编程产生一定周期、占空比不同的方波信号，当占空比较大时，电机的控制电压就高，相应电机的转速就高，否则电机的转速就低。利用这种方法控制的小功率直流电动机驱动能给我们提供良好的线性调速特性、简单而实用的控制性能、较高的效率、优异的动态特性以及低成本和便携性，给各种设计和应用带来了极大的便利。本系统的设计是运用单片机控制软件实现PWM调速来控制小功率直流电动机，并将控制电压用数字电压表进行显示。图1系统硬件框图2、系统硬件

3、设计方案系统的硬件部分有单片机主控部分、直流电机驱动部分、电压3、系统软件设计调节部分、PWM输出部分、A/D转换部分、显示部分。控制系统采用主程序的主要功能是利用单片机的定时器/计数器，以及中断AT89C51单片机，A/D转换采用ADC0809，驱动部分接在单片机的功能将模拟电压转换成PWM方波输出。同时，模数转换器ADC0P3.7口，由编程通过调整输出脉冲的占空比来调节输出的模拟电808将模拟量转换成数字量，单片机查表显示出相应的控制电压值。压,显示部分用四位一体数码管。系统除能确保实现要求的功能外，主程序的流程图3所示

4、：还可以方便地进行８路其他A/D转换的测量。系统框图和硬件电路PWM输出子程序的主要功能是利用单片机的中断功能，当计原理图如图1和图2所示：数器溢出的时候，相应标志位打开中断，然后在P3.7口输出PWM方图2系统电路原理图155数字技术设计开发与应用图3主程序框图图4PWM输出子程序流程图波。先将标志位清零，然后定时器初始化，打开T1、T0中断，通过赋驱动直流电动机转动从而得到不同的转速。调整脉冲信号的占空比值调整PWM输出的高电压和低电压的时间比，也就是调整PWM方是通过编程实现的，当信号的占空比较大时，转换成的电压较高，

5、电波的占空比。然后从P3.7口输出。流程图如4所示：机转速也较高，反之，电压低，电机转速也较低。控制电压通过数字显示子程序的主要功能是将控制电压以数字电压表的形式显电压表显示，从而为更好地控制和利用电机提供了很大的方便。系示出来。ADC0809将得到的模拟量转换成数字量，以待单片机下一统设计完成后，我们对系统进行了仿真调试。仿真结果显示。当调节步的处理。单片机得到某个数字量的时候，首先开始检验电压表的电阻调至不同的位置，数字表显示不同的数字，同时输出的PWM波个位，也就是检查单片机的P2.1引脚，如果该引脚有效，则表示个位的

6、占空比也发生了明显的改变。有电压值输出；接着检查电压表的十分位，也就是单片机的P2.2引参考文献脚，如果该引脚有效，则有电压值输出；然后检查百分位，即单片机的P2.3引脚，如果该引脚有效，表示有电压输出。单片机通过查表显[1]冼凯仪,李先祥.基于PWM控制的直流电机控制系统的设计[J].佛示相应的电压值。山科学技术学院学报(自然科学版),2000(3),16-19.[2]戴白刃.一种基于单片机的直流电动机的调速系统[J].常州信息4、结语职业技术学院学报,2005年,9(3),27-29.直流电机驱动控制是通过外接电路将占空

7、比不同的脉冲转换[3]浦龙梅,杨增强.单片机控制的PWM调速装置的研究[J].研究与交成不同大小的控制电压，使单片机产生相应的电压模拟量输出，以流,2006(2).37-39.······上接第154页所解决的问题是“系统使用的结构模式”和“体系结构风格的含义”。系结构(即特定领域的软件体系结构)或生成过程，并以此为基础识3.3.2基于构件的系统体系结构的建立别、开发和组织可复用构件，形成领域构件库。系统体系结构最重要的就是软件体系结构风格和软件体系结在开发阶段，可以根据领域模型，确定新应用的需求规约，根据构模式。特定领域的

8、软件体系结构形成新应用的设计，并以此为基础选择可(1)软件体系结构风格:管道/过滤器风格;基于事件的隐式调复用构件进行组装，从而形成新系统。用风格;仓库风格。3.3体系结构复用(2)基于构件的系统体系结构模式。3.3.1软件体系结构复用的要素(3)基于构件的系统体系结构描述。软件体系结构由