單片機對電機的設計

① 求單片機直流電機調速系統的設計的方案和意義

一.電機調速模塊. 我們的設計思路是先產生占空比可調的方波(方法有多種,一是用555構成多諧振盪器.二可以利用單片機產生PWM方波)+4功率器件構成的H橋電路,用以驅動直流電機轉動.當然還許多驅動方案,比如三極體-電阻作柵極驅動\低壓驅動電路的簡易柵極驅動,還有可以直接用個MCU產生PWM外加一個MOS管驅動也可以. 1.1直流電機驅動電路的設計目標 在直流電機驅動電路的設計中，主要考慮一下幾點： 1． 功能：電機是單向還是雙向轉動？需不需要調速？對於單向的電機驅動，只要用一個大功率三極體或場效應管或繼電器直接帶動電機即可，當電機需要雙向轉動時，可以使用由4個功率元件組成的H橋電路或者使用一個雙刀雙擲的繼電器。如果不需要調速，只要使用繼電器即可；但如果需要調速，可以使用三極體，場效應管等開關元件實現PWM（脈沖寬度調制）調速。 2. 性能：對於PWM調速的電機驅動電路，主要有以下性能指標。 1）輸出電流和電壓范圍，它決定著電路能驅動多大功率的電機。 2）效率，高的效率不僅意味著節省電源，也會減少驅動電路的發熱。要提高電路的效率，可以從保證功率器件的開關工作狀態和防止共態導通（H橋或推挽電路可能出現的一個問題，即兩個功率器件同時導通使電源短路）入手。 3）對控制輸入端的影響。功率電路對其輸入端應有良好的信號隔離，防止有高電壓大電流進入主控電路，這可以用高的輸入阻抗或者光電耦合器實現隔離。 4）對電源的影響。共態導通可以引起電源電壓的瞬間下降造成高頻電源污染；大的電流可能導致地線電位浮動。 5）可靠性。電機驅動電路應該盡可能做到，無論加上何種控制信號，何種無源負載，電路都是安全的。 考慮到以上的因素我們採用555多諧振盪器產生占空比可調的方波+4功率器件構成的H橋來驅動直流電機.電路圖如下: 1.2、電機調速模塊的電路圖功能分析 555通過可調電阻可以實現占空比可調的方波，即組成占空比可調的多諧振盪器。 多諧振盪器實現占空比可調的方波的功能分析： 電源接通瞬間，電容C2上的初始電壓為0，施密特觸發器輸出電壓為U為高電平，與此同時由於集電極開路輸出端（7腳）對地斷開，電源通過R5、R7開始對電容C充電，電路進入暫穩態I狀態。此後電路按下列四個階段周而復始地循環，產生周期性的輸出脈沖。 （1） 暫穩態I階段，VCC通過R5。R7向電容C充電，電容C的電壓Uc按指數上升，在UC高於2/3VCC之前，定時器暫時維持『1』的狀態，輸出為高電位。 （2） 翻轉I階段，電容C繼續充電，當Uc高於2/3VCC後，定時器翻轉為『0』的狀態，輸出為低電位。此時，集電極開路輸出端（7腳）由對地斷開變為導通。 （3） 暫穩態II階段，電容C開始經歷R7、R6對地（7腳）放電，Uc按照指數下降，在Uc低於1/3VCC之前，定時器依然維持『0』的狀態。輸出為低電位。 （4） 翻轉II階段，電容C繼續放電，當Uc低於1/3VCC後，定時器翻轉為『1』狀態，輸出為高電位。此時，集電極開路輸出端（7腳）由對地導通變為對地斷開。此後，振盪器又回復到暫穩態I狀態。 （5） 可以通過調節R6的大小來調節定時器輸出方波的占空比。 Uln2003晶元是16腳七路電機驅動晶元，這塊晶元在這里可以看作是七非門晶元，作用是保證10腳和14腳的輸出SINGLE1和SINGLE2的輸出為一高一低。晶元中的二極體起到分流的作用。電路圖的右部分的作用是通過調節電機的正轉與反轉來調節電機的轉速，當SINGLE1為高 SINGLE2為低時，三極體Q2,Q3,Q5導通，Q1,Q4,Q6截止，電機1端通過Q5接地，Vcc通過Q2直接押在電機2端，此時電機2端電位高於1端，電機反轉；當SINGLE1為低SINGLE2為高時，電機正轉。當某一時刻占空比大於50％時，電機呈現正轉加速或是反轉減速狀態；某一時刻占空比小於50％時，電機呈現正轉減速或是反轉加速狀態。電機就是通過矩形波占空比的不同來調節轉速的，電機呈現出來的轉速是平均速度。 二.電機測速模塊電路以及功能分析 我們的設計思路是利用光電隔離器件以及BCD計數器實現直流電機測速模塊電路.利用電機轉動時帶動紙片遮擋光耦,使其發光二極體發出的紅外光被其中的光敏三極體所接收,通過BCD計數器最後將在單位時間內轉動的轉數給顯示出來.電路圖如下: 1.3、電機測速模塊整個電路以及其他功能分析 1.3.1晶元功能分析 CD40192: 可預置BCD加/減計數器(雙時鍾) NSC\TI///J1J2J3J4是可以預設數字的輸入，Q1Q2Q3Q4是加減計數的輸出。C0是進位端接高位的UP（加計數器）。BO是借位端圖上不接，為空腳。ENABLE是使能端。VSS接地，VCC接電源。DOWN是減計數器。 CD4511 BCD鎖存、7段解碼,驅動器： //A、B、C、D分別接BCD加減計數器的輸出端，鎖存數字。再7段解碼將其輸出到數碼管。 CD40106 六施密特觸發器： NSC\TI //輸入信號為A，輸出信號為A反，對輸入的脈沖進行整形並取反，使高位計數器的加計數能夠計數。 1.4、接受板子整個電路圖功能分析 光電耦合器OPTOISO1，當其接受到光信號，LED放光，三極體飽和導通，晶體管Q1導通，因為電阻R3 為47K，大部分的電壓分壓在電阻上了，A為低電平。若沒有接受到光的話，A為一高點平，這樣在A端形成了一個負脈沖，再經過CD40106 六施密特觸發器對脈沖進行整形並且取反，得到A的非為一正脈沖（指的是沒有光的時候為低電平，有光信號的時候為高電平）。 經過六施密特觸發器的脈沖信號再接到CD40192的UP端使BCD計數器件1為加計數器。又兩個CD40192ENABLE是使能端一起接在enable信號上。 REST信號也相連一起通過按鍵S1接VCC高電平/通過R9 10K接地。這樣只要按S1就可以實現REST重置清零。不按S1的就照常計數。 Enable使能信號的產生:是通過按鍵S1和555晶元以及相應的RC電路,實現一定時間的延時,也就是意味著一按S1,在定時T(由RC值確定)的時間內,計數器在計數,將光電耦合器接受到的恆定脈沖個人給計數,定時時間到的話就停止.這樣的話可以將電機的速度給測出來.定時時間為0.5S~1.0S. 驅動CD40192工作,我們對照圖2來分析這個定時器的功能。 當一上電的時候, 3 (OUT)腳輸出一個高電平,

② 如何用單片機實現對四個步進電機的速度控制呢

推薦你使用表控，型號TPC4-4TD就可以滿足你的要求。

表控可以同時控制4個步進電機，對於你說的速度控制講解如下：

上圖是表控的表格設置界面，省去了麻煩的編程，輕松實現步進電機控制。

圖中，第2行工作模式設置為「脈沖」模式，游標在脈沖模式的第2行時，脈沖頻率項及脈沖個數輸入項分別顯示脈沖個數的單位，數據輸入框顯示為綠色。脈沖輸出單位為：百萬、十萬、萬、千、百、十、個，脈沖頻率的單位為赫茲。示例中頻率設置為500赫茲，脈沖個數為1101616個脈沖（一百一十萬一千六百一十六）。

③ 用8051單片機設計步進電機控制器的原理和實現方法

本設計採用ATMEL公司DIP-40封裝的AT89S52單片機實現對四相步進電機的手動和遙控控制。由單片機產生的脈沖信號經過脈沖分配後分解出對應的四相脈沖，分解出的四相脈沖經驅動電路功率放大後驅動步進電機的轉動。轉速的調節和狀態的改變由按鍵進行選擇。通過鍵盤掃描把選擇的信息反饋給單片機，單片機根據反饋信息做出相應的判斷並改變輸出脈沖的頻率或轉動狀態信號。電機轉動的不同狀態由LED數碼管顯示。紅外信號的發射由另一塊單片機和紅外線LED完成，用紅外萬能接收頭接收紅外信號，可以實現對電機的控制進行紅外遙控。 關鍵字：四相步進電機 單片機 功率放大 紅外遙控 目 錄 前言 3 1.系統設計 3 1.1 功能介紹 3 1.2總體設計方案 3 1.2.1總體設計思路 3 1.2.2方案論證與比較 3 1.3電機的參數 7 1.4系統組成 7 2.單元電路設計 8 2.1功率放大驅動電路方案設計 8 2.2顯示電路方案設計 9 2.3單片機電源電路設計 9 2.4紅外發射電路設計 10 3.軟體設計 10 3.1編程語言 10 3.2軟體實現方法 10 3.2.1 雙四拍正轉 11 3.2.2 雙四拍反轉 11 3.2.3 單雙八拍正轉 11 3.2.4 單雙B八拍反轉 11 3.3 程序流程圖 如下所示： 12 3.4 三相步進電機程序清單 16 4.結束語 16 http://www.wendang.com/soft/16025.htm 轉： http://..com/question/58821794.html?fr=qrl 很有參考價值

④ 單片機直流電機調速系統的設計

單片機控制的直流電機調速系統

摘要：本文採用AT89C52作為主控晶元，設計了一種直流電機高速系統。AT89C52產生單極性工作制的定頻PWM脈沖，配合驅動能力強大的L298，從而實現控制和調整直流電機轉速和轉向的功能。利用軟體編程，能夠設置多個占空比不同的脈沖，使得電機轉速可以逐步增大或減小,同時在LCD上顯示電機的工作狀態，易於觀察和識別。本設計主要由電機調速控制模塊和LCD顯示模塊組成，具有電路簡單，可靠性高，運行穩定的特點，是對於小型直流電機調速裝置的一種探究。

關鍵詞：AT89C52 定頻PWM LCD 直流電機

目 錄

1 緒論... 1

2 方案設計... 1

2.1 功能要求... 1

2.2 方案論證... 1

3 系統硬體的設計... 3

3.1 電機調速控制模塊... 3

3.2 LCD顯示模塊... 6

3.3 硬體設計總原理圖... 11

4 系統軟體的設計... 12

4.1 主程序... 12

5 調試及性能分析... 14

5.1 調試與測試... 14

6 結論... 15

7 致謝... 15

參考文獻... 17

附錄... 18

⑤ 單片機控制電機的正反轉 程序及電路圖

這個很簡單，我教你怎麼玩，下面是思路和方式
思路：有三個輸入，分別是一個按鈕、兩個霍爾感測器（也就是接近開關），我用p0.0到p0.2來代替；輸出2個或以上（這看你接什麼顯示器，如果是pc的話，就不用數字量輸出，直接串口就可以了）控制正反轉的繼電器管腳用p1.0、p1.1；
ps:顯示那塊我不知道你怎麼處理，但是需要與一個全局變數轉動次數k連接起來，另外兩個輸入接近開關選用npn感測器或用光電隔離，總之有效信號能把管腳電壓拉低就可以了，具體硬體要注意什麼，有需要就問我
現在我們來寫程序：
#include
//選用晶振11.0592mhz
unsigned
char
k=0;
//k表示正反轉次數
sbit
x0=p3^2;
//調節按鈕
sbit
x1=p1^1;
//上限位接近開關信號
sbit
x2=p1^2;
//下限位接近開關信號
sbit
y1=p0^0;
//電機上升(注意:我使用的是管腳輸出為0時候，電機運動，這樣可以避免啟動時候，單片機自復位對電機點動的影響)
sbit
y2=p0^1;
//電機下降
void
delay50ms(unsigned
int
i)
{
unsigned
int
j;
for
(i;i>0;i--)
for(j=46078;j>0;j--);
}
main()
{
it0=1;
//下降沿觸發
ex0=1;
//開p3.2外部中斷
ea=1;
//總中斷開
while(1)
while(k)
{
y1=0;
//正轉
while(x1==1);
//等待正轉接近開關反應
y1=1;
//正轉停
delay50ms(1);
//停止時間50ms
y2=0;
//反轉
while(x2==1);
//等待反轉接近開關反應
y2=1;
//反轉停
k--;
//圈數減一
}
}
void
counter0(void)
interrupt
0
{
k++;
//外部中斷控制圈數加一
//這個位置可以加你顯示程序
}
程序已經通過測試，放上去就能用，很好玩喲，呵呵

⑥ 如何利用51系列單片機控制電機

小功率電機，玩具車上的，可用單片機接三極體來驅動。

⑦ 單片機控制直流電機設計

摘要
i
abstract
ii
1
概述
1
1.1
課題研究背景及意義
1
1.2
直流電機控制現狀及發展趨勢
2
1.3
課題任務與研究內容
3
2
直流電機控制方案的確定
5
2.1
直流電動機調速方法的選擇
5
2.2
調壓調速方法的選擇
7
2.3
pwm調速控制原理
10
2.4
驅動方式的選擇
11
2.5
伺服系統控制方案的選擇
13
3
控制系統matlab/simulink建模模擬
16
3.1
matlab動態模擬工具simulink簡介
16
3.2
模擬參數計算
16
3.3
模型建立與模擬結果分析
18
4
系統硬體電路設計
27
4.1
系統硬體結構概述
27
4.2
主電路設計
27
4.3
tms320lf2407控制器
30
4.4
檢測電路設計
32
4.5
ipm驅動控制電路設計
34
4.6
故障綜合電路設計
35
4.7
dsp-pc機通信電路設計
36
5
系統軟體設計
37
5.1
dsp軟體開發工具ccs簡介
37
5.2
軟體設計概述
38
5.3
主程序
40
5.4
pwm波形輸出程序
41
5.5
電樞電流檢測程序
42
5.6
轉速檢測程序
42
5.7
dsp-pc通信程序
43
5.8
調節器程序
44
5.9
中斷處理程序
46
總結
47
參考文獻
48
附錄
50
致
謝
51