电子设计竞赛培训-控制类ppt课件.ppt

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1、电子竞赛辅导（控制类）皖西学院左旭坤2012年8月10日微机控制系统结构典型微机控制系统结构框图历届大赛控制类题目①水温控制系统（1997年C题）；②自动往返电动小汽车（2001年C题）；③简易智能电动车（2003年E题）；④液体点滴速度监控装置（2003年F题）；⑤悬挂运动控制系统（2005年E题）；⑥电动车跷跷板（2007年F题本科组）；⑦声音引导系统（2009年B题）；控制系统设计的能力需要（1）系统控制方案和算法设计（2）微控制器及其外围电路模块制作和编程（3）传感器电路模块制作和编程（4）电机控

2、制电路模块制作和编程（5）电源电路模块制作（6）机械传动机构制作控制专题（一）：直流电机控制小直流电机具有体积小、调速简单等优点，故常用于小车的动力装置。小直流电机的控制内容：（1）速度控制（2）方向控制控制专题（一）：直流电机控制（1）小直流电机的速度控制直流电机转速n的表达式为：其中：U~电枢端电压；I~电枢电流；R~电枢电路总电阻；Φ~每极磁通量；K~电动机结构参数。则电机转速控制方法可采取电枢电压控制法，即励磁恒定不变的情况下，通过调节电枢电压来实现调速。如何控制电压？——PWM（PulseWid

3、thModulation）脉宽调制控制专题（一）：直流电机控制PWM原理当晶体管V的基极输入高电平时，V导通，直流电机电枢绕组两端有电压Us，t1秒后，基极输入变为低电平，V截止，电机电枢两端电压为0；t2秒后，基极输入重新变为高电平，V的动作重复前面的过程。电机电枢两端的电压平均值Uo为：控制专题（一）：直流电机控制PWM原理电机电枢两端的电压平均值Uo为：∂称为占空比，表示在一个周期T里，晶体管导通的时间与周期的比值。∂的变化范围为[0,1]。当电源电压Us不变时，电枢端的平均电压Uo取决于∂的大小，

4、改变∂的值就可以改变端电压的平均值，从而进行调速，这就是PWM调速原理。如何改变∂的值？常用的一种方法是定频调宽法。即使周期T保持不变，同时改变t1和t2的大小。控制专题（一）：直流电机控制生成PWM波的方法延时程序专用PWM波生成器带PWM模块的单片机单片机的定时器STC12C60S2STC12C2052控制专题（一）：直流电机控制定时中断法生成PWM波设51单片机晶振12MHz，利用P2.0口发出周期为10ms，占空比为50%的PWM波信号#include"reg51.h"sbitpwm=P2^0;u

5、nsignedcharcount=0;voidmain(){TMOD=0x01;//定时器0方式1TH0=0xfc;TL0=0x18;//定时1msET0=1;EA=1;TR0=1;while(1);}voidtimer0()interrupt1using1{TH0=0xfc;TL0=0x18;count++;if(count<5)pwm=1;elseif(count<10)pwm=0;else{count=0;pwm=1;}}思考题：若需要占空比可调，程序应如何修改？控制专题（一）：直流电机控制（2）小

6、直流电机的方向控制——H桥电路方向=1：PWM=1时，Y1=1；V1和V4导通PWM=0时，Y1=0；V1和V4截至V2和V3一直截至控制专题（一）：直流电机控制（2）小直流电机的方向控制——H桥电路方向=0：PWM=1时，Y2=1；V2和V3导通PWM=0时，Y2=0；V2和V3截至V1和V4一直截至控制专题（一）：直流电机控制可逆PWM控制设51单片机晶振12MHz，通过H桥电路生成可逆PWM波，P2.0发出周期为10ms，占空比为50%的PWM波，P2.1控制方向。#include"reg51.h"

7、sbitpwm=P2^0;sbitdirect=P2^1;sbitkey=P1^0;//由该引脚电平判断正反转unsignedcharcount=0;voidmain(){TMOD=0x01;//定时器0方式1TH0=0xfc;TL0=0x18;//定时1msET0=1;EA=1;TR0=1;while(1){scan();}}voidtimer0()interrupt1using1{TH0=0xfc;TL0=0x18;count++;if(count<5)pwm=1;elseif(count<10)pw

8、m=0;else{count=0;pwm=1;}}voidscanf(){if(key==1)direct=1;elsedirect=0;}控制专题（一）：直流电机控制（3）多路小直流电机的可逆控制——L298N恒压恒流桥式2A驱动芯片驱动两个二相直流电机驱动一个四相直流电机驱动一个两相步进电机控制专题（一）：直流电机控制（3）多路小直流电机的可逆控制——L298N引脚编号名称功能1电流传感器A在该引脚和地之间接小阻值电阻可用