基于霍爾傳感器和 STM32 的直流電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

1、 1315322008 丁爽 13自動(dòng)化2班 信息科學(xué)與工程學(xué)院課程設(shè)計(jì)報(bào)告( 20162017 學(xué)年 第 一 學(xué)期 ) 題 目 基于霍爾傳感器和 STM32 的直流電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 院（系、部） 控制系 課 程 名 稱 電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)課程設(shè)計(jì) 專 業(yè) 自動(dòng)化2班 年 級(jí) 2013級(jí) 學(xué) 號(hào) 1315322008 姓 名 丁爽 指 導(dǎo) 老 師 晏來成 徐園園（聶卓赟）一、課題訓(xùn)練內(nèi)容以 Cortex-M3 處理器為核心，包括3個(gè)外圍電路的設(shè)計(jì)，首先是霍爾傳感器電路的制作，掌握信號(hào)轉(zhuǎn)換電路的制作，然后是掌握轉(zhuǎn)速采樣電路的原理和制作和數(shù)碼管電路的制作，掌握將轉(zhuǎn)換的數(shù)字信號(hào)換算成實(shí)際轉(zhuǎn)速的方

2、法，相應(yīng)電路的程序編寫。二、設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)和要求（包括說明書、論文、譯文、計(jì)算程序、圖紙、作品等數(shù)量和質(zhì)量的具體要求1. 能夠通過按鍵設(shè)定期望轉(zhuǎn)速；2. 能夠顯示當(dāng)前速度值（通過數(shù)碼管或 LCD 均可）；3. 測量范圍：200rpm-3000rpm；4. 誤差：10rpm;5. 系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖如下：目錄1. 緒論11.1 設(shè)計(jì)的目的和意義11.2 數(shù)字式轉(zhuǎn)速測量系統(tǒng)的發(fā)展背景11.3主要研究內(nèi)容22.系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)與論證22.1 控制器模塊選擇22.2 電源方案的選擇32.3 鍵盤的選擇32.4 顯示模塊的選擇32.5 驅(qū)動(dòng)模塊選擇32.6 PWM控制32.7 系統(tǒng)的最終方案43. 硬件電

3、路設(shè)計(jì)53.1STM32介紹53.2電源復(fù)位73.3霍爾傳感器簡介73.4 霍爾傳感器的采集信號(hào)電路設(shè)計(jì)83.5按鍵顯示電路模塊93.5.1模塊介紹103.5.2顯示部分103.5.3按鍵部分113.6驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)114. 電機(jī)測速系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)134.1 電機(jī)測速系統(tǒng)流程圖134.2 系統(tǒng)主程序144.3 中斷程序154.3.1 中斷計(jì)數(shù)程序154.3.2 顯示程序154.3.3 鍵盤程序155. 實(shí)物制作156. 總結(jié)1521. 緒論1.1 設(shè)計(jì)的目的和意義 轉(zhuǎn)速的測量是一切應(yīng)用的前提，然而當(dāng)今世界高速的發(fā)展，追求的是測量的穩(wěn)定，精確，速度快等等?，F(xiàn)在的控制設(shè)備都是計(jì)算機(jī)，而計(jì)算機(jī)只能處理

4、數(shù)字量，所以如今處理我們一般要求輸出的信號(hào)都是數(shù)字量，而霍爾傳感器輸出的信號(hào)就是開關(guān)量1和0，我們可以將輸出的信號(hào)進(jìn)行整合，輸出有效的TTL電平給單片機(jī)進(jìn)行處理。其實(shí)這設(shè)計(jì)可以理解為一個(gè)工業(yè)上的一個(gè)模型，在一個(gè)工廠一個(gè)機(jī)器都有一個(gè)甚至多個(gè)電機(jī)，我們可以實(shí)現(xiàn)對(duì)多個(gè)機(jī)器的監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)一個(gè)人多個(gè)設(shè)備的監(jiān)控，而且后續(xù)我們可以將一個(gè)外設(shè)變?yōu)槎鄠€(gè)外設(shè)，將有線的串口通信改變?yōu)闊o線通信，獲紅外通信，藍(lán)牙通信等等。同時(shí)也可以將現(xiàn)在火熱的只能家具聯(lián)系起來，一個(gè)直流電機(jī)就相當(dāng)于一個(gè)外設(shè)，我們可以添加多個(gè)外設(shè)，然后做用于的手機(jī)APP終端獲電腦網(wǎng)站終端，對(duì)家用電器進(jìn)行監(jiān)控，當(dāng)然這涉及到通信等等領(lǐng)域?？傊?，轉(zhuǎn)速測量的參數(shù)是

5、很多應(yīng)用設(shè)備的前提，在許多方面有很多應(yīng)用，在生產(chǎn)和生活有重要的意義。1.2 數(shù)字式轉(zhuǎn)速測量系統(tǒng)的發(fā)展背景在現(xiàn)代電子產(chǎn)品中，自動(dòng)控制系統(tǒng)，電子儀器設(shè)備、家用電器、電子玩具等等方面，直流電機(jī)都得到了廣泛的應(yīng)用。大家熟悉的錄音機(jī)、電唱機(jī)、錄相機(jī)、電子計(jì)算機(jī)等，都不能缺少直流電機(jī)。所以直流電機(jī)的控制是一門很實(shí)用的技術(shù)。直流電機(jī)，大體上可分為四類：幾相繞組的步進(jìn)電機(jī)、永磁式換流器直流電機(jī)、伺服電機(jī)、 兩相低電壓交流電機(jī)直流電機(jī)具有良好的啟動(dòng)性能和調(diào)速特性，它的特點(diǎn)是啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩大，最大轉(zhuǎn)矩大，能在寬廣的范圍內(nèi)平滑、經(jīng)濟(jì)地調(diào)速，轉(zhuǎn)速控制容易，調(diào)速后效率很高。與交流調(diào)速相比，直流電機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，生產(chǎn)成本高，維護(hù)工

6、作量大。隨著大功率晶體管的問世以及矢量控制技術(shù)的成熟，使得矢量控制變頻技術(shù)獲得迅猛發(fā)展，從而研制出各種類型、各種功率的變頻調(diào)速裝置，并在工業(yè)上得到廣泛應(yīng)用。適用范圍：直流調(diào)速器在數(shù)控機(jī)床、造紙印刷、紡織印染、光纜線纜設(shè)備、包裝機(jī)械、電工機(jī)械、食品加工機(jī)械、橡膠機(jī)械、生物設(shè)備、印制電路板設(shè)備、實(shí)驗(yàn)設(shè)備、焊接切割、輕工機(jī)械、物流輸送設(shè)備、機(jī)車車輛、醫(yī)療設(shè)備、通訊設(shè)備、雷達(dá)設(shè)備、衛(wèi)星地面接受系統(tǒng)等行業(yè)廣泛應(yīng)用。高性能的交流傳動(dòng)應(yīng)用比重逐年上升，在工業(yè)部門中，用可調(diào)速交流傳動(dòng)取代直流傳動(dòng)將成為歷史的必然。1.3主要研究內(nèi)容（1）首先研究各個(gè)測量方法，分析各個(gè)方法的利弊，綜合提出設(shè)計(jì)方案，在仿真軟件上進(jìn)

7、行測試，包括硬件的測試和軟件的測試。 （2）根據(jù)stm32單片機(jī)的設(shè)計(jì)方案，然后在洞洞板上進(jìn)行實(shí)物的焊接實(shí)驗(yàn)，先對(duì)各個(gè)模塊的測試，通過之后，對(duì)測量或者控制給予評(píng)估。 （3）根據(jù)系統(tǒng)要求和原理圖設(shè)置各控制字，用C語言編制程序，包括主程序流程，顯示中斷程序流程，轉(zhuǎn)速測量中斷程序。并用軟件的方法對(duì)計(jì)數(shù)和定時(shí)進(jìn)行同步，在不改變硬件的條件下，使軟硬件達(dá)到理想的效果。 （4）利用Keil3軟件和集成環(huán)境對(duì)系統(tǒng)對(duì)工作軟件進(jìn)行編譯、調(diào)試，程序不斷的修改和優(yōu)化。（）最后利用Altium Designer Summer 09進(jìn)行繪畫原理圖和PCB圖，買好開發(fā)板，再焊接上元器件，燒錄之前調(diào)試好的程序，運(yùn)行。2.系統(tǒng)

8、總體方案設(shè)計(jì)與論證2.1 控制器模塊選擇控制器主要用于各模塊控制顯示、搶答、音樂等。選擇采用ARM的Cortex-M3處理器的CPU方案。Stm32單片機(jī)的計(jì)算功能強(qiáng)大，程序編程靈活、價(jià)格便宜、自由度大，可以利用軟件編程完成各種算法和邏輯控制，并且由于其功耗低、體積小、技術(shù)成熟和成本低等優(yōu)點(diǎn)，使其在各個(gè)領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。2.2 電源方案的選擇系統(tǒng)需要多個(gè)電源，stm32的工作電壓（VDD）為2.03.6V。通過內(nèi)置的電壓調(diào)節(jié)器提供所需的1.8V電源。當(dāng)主電源VDD掉電后，通過Vbat腳為實(shí)時(shí)時(shí)鐘（RTC）和備份寄存器提供電源。所以簡單方便，也不需要購買電池。2.3 鍵盤的選擇鍵盤是單片機(jī)不可缺少的

9、輸入設(shè)備，是實(shí)現(xiàn)人機(jī)對(duì)話的橋梁。鍵盤按結(jié)構(gòu)形式 可以分為分別由硬件和軟件控制的非編碼式鍵盤和編碼式鍵盤，而本系統(tǒng)設(shè)計(jì)比較簡單，所以我們才用編碼式的鍵盤，硬件結(jié)構(gòu)簡單，也減少了程序的復(fù)雜性。2.4 顯示模塊的選擇對(duì)于LED顯示電路設(shè)計(jì)，LED數(shù)碼管其實(shí)是一種半導(dǎo)體發(fā)光器件，基本器件是發(fā)光二極管，通過對(duì)其不同的管腳輸入相對(duì)的電流，會(huì)發(fā)亮，從而顯示出數(shù)字，可以顯示時(shí)間、日期、溫度等可以用數(shù)字代替的參數(shù)。 2.5 驅(qū)動(dòng)模塊選擇H型全橋式電路是直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路使用最常見的電路，這種驅(qū)動(dòng)電路可以很方便實(shí)現(xiàn)直流電機(jī)的四象限運(yùn)行，分別對(duì)應(yīng)正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、正轉(zhuǎn)制動(dòng)、反轉(zhuǎn)制動(dòng)。2.6 PWM控制PWM（脈沖寬度調(diào)制）

10、控制，一般我們配合橋式驅(qū)動(dòng)電路實(shí)現(xiàn)直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)，非常簡單，且調(diào)速范圍大，它的原理就是直流斬波原理。由于電機(jī)的轉(zhuǎn)速與電機(jī)兩端的電壓成比例，而電機(jī)兩端的電壓與控制波形的占空比成正比，因此電機(jī)的速度與占空比成比例，占空比越大，電機(jī)轉(zhuǎn)得越快，當(dāng)占空比1時(shí)，電機(jī)轉(zhuǎn)速最大。PWM控制波形的實(shí)現(xiàn)可以通過模擬電路或數(shù)字電路實(shí)現(xiàn)，例如用555搭成的觸發(fā)電路，但是，這種電路的占空比不能自動(dòng)調(diào)節(jié)，不能用于自動(dòng)控制小車的調(diào)速。而目前使用的大多數(shù)單片機(jī)都可以直接輸出這種PWM波形，或通過時(shí)序模擬輸出，最適合小車的調(diào)速。脈沖寬度調(diào)制模式可以產(chǎn)生一個(gè)由TIMx_ARR寄存器確定頻率、由TIMx_CCRx寄存器確定占空比的信

11、號(hào)。在TIMx_CCMRx寄存器中的OCxM位寫入110(PWM模式1)或111(PWM模式2)，能夠獨(dú)立地設(shè)置每個(gè)OCx輸出通道產(chǎn)生一路PWM。必須通過設(shè)置TIMx_CCMRx寄存器的OCxPE位使能相應(yīng)的預(yù)裝載寄存器，最后還要設(shè)置TIMx_CR1寄存器的ARPE位使能自動(dòng)重裝載的預(yù)裝載寄存器(在向上計(jì)數(shù)或中心對(duì)稱模式中)。因?yàn)閮H當(dāng)發(fā)生一個(gè)更新事件的時(shí)候，預(yù)裝載寄存器才能被傳送到影子寄存器，因此在計(jì)數(shù)器開始計(jì)數(shù)之前，必須通過設(shè)置TIMx_EGR寄存器中的UG位來初始化所有的寄存器。OCx的極性可以通過軟件在TIMx_CCER寄存器中的CCxP位設(shè)置，它可以設(shè)置為高電平有效或低電平有效。OCx

12、的輸出使能通過(TIMx_CCER和TIMx_BDTR寄存器中)CCxE、CCxNE、MOE、OSSI和OSSR位的組合控制。詳見TIMx_CCER寄存器的描述。在PWM模式(模式1或模式2)下，TIMx_CNT和TIMx_CCRx始終在進(jìn)行比較，(依據(jù)計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)方向)以確定是否符合TIMx_CCRxTIMx_CNT或者TIMx_CNTTIMx_CCRx。根據(jù)TIMx_CR1寄存器中CMS位的狀態(tài)，定時(shí)器能夠產(chǎn)生邊沿對(duì)齊的PWM信號(hào)或中央對(duì)齊的PWM信號(hào)。2.7 系統(tǒng)的最終方案主控制器模塊：采用stm32控制。顯示模塊：數(shù)碼管顯示。電源方案的選擇：采用USB供電?？刂颇K：獨(dú)立式鍵盤。驅(qū)動(dòng)模

13、塊：采用H橋式驅(qū)動(dòng)。速度調(diào)節(jié)：PWM波調(diào)速。如圖2-1所示。圖2-1系統(tǒng)的最終方案3. 硬件電路設(shè)計(jì)3.1STM32介紹 核心 ARM 32位的 Cortex-M3CPU 36MHz，1.25DMIPS/MHz(Dhrystone2.1)0等待的存儲(chǔ)器訪問 單周期乘法和硬件除法 存儲(chǔ)器 從 32K字節(jié)至 128K字節(jié)閃存程序存儲(chǔ)器 從 6K字節(jié)至 16K字節(jié)SRAM 時(shí)鐘、復(fù)位和供電管理 2.0至 3.6伏供電和 I/O管腳 上電 / 斷電復(fù)位(POR / PDR)、可編程電壓監(jiān)測器(PVD) 內(nèi)嵌 4至 16MHz高速晶體振蕩器 內(nèi)嵌經(jīng)出廠調(diào)校的 8MHz RC振蕩器 內(nèi)部 40kHz的 R

14、C振蕩器 PLL供應(yīng) CPU時(shí)鐘 帶校準(zhǔn)的 32kHz RTC振蕩器 低功耗 睡眠、停機(jī)和待機(jī)模式 VBAT為 RTC和后備寄存器供電 調(diào)試模式 串行線調(diào)試(SWD)和JTAG調(diào)試接口 DMA 7通道 DMA控制器 支持的外設(shè)：定時(shí)器、ADC、SPI、I2C和USART 1個(gè) 12位模數(shù)轉(zhuǎn)換器，1us轉(zhuǎn)換時(shí)間(16通道) 轉(zhuǎn)換范圍是 0至 3.6V 溫度傳感器 多達(dá) 80個(gè)快速 I/O口 26/37/51/80個(gè)多功能雙向 5V兼容的 I/O 所有 I/O口可以映像到 16個(gè)外部中斷 多達(dá) 6個(gè)定時(shí)器 多達(dá) 3個(gè) 16位定時(shí)器，每個(gè)定時(shí)器有多達(dá)4個(gè)用于輸入捕獲 / 輸出比較 / PWM或脈沖計(jì)

15、數(shù)的通道 2個(gè) 16位看門狗定時(shí)器(獨(dú)立的和窗口型的) 系統(tǒng)時(shí)間定時(shí)器：24位自減型 多達(dá) 7個(gè)通信接口 多達(dá) 2個(gè) I2C接口(SMBus/PMBus) 多達(dá) 3個(gè) USART接口，支持 ISO7816，LIN，IrDA接口和調(diào)制解調(diào)控制 多達(dá) 2個(gè) SPI同步串行接口(18兆位/秒) 3.2電源復(fù)位當(dāng)以下事件中之一發(fā)生時(shí)，產(chǎn)生電源復(fù)位：1. 上電/掉電復(fù)位(POR/PDR復(fù)位)2. 從待機(jī)模式中返回電源復(fù)位將復(fù)位除了備份區(qū)域外的所有寄存器。圖中復(fù)位源將最終作用于RESET管腳，并在復(fù)位過程中保持低電平。復(fù)位入口矢量被固定在地址0x0000_0004。3.3霍爾傳感器簡介霍爾傳感器是基于霍爾

16、效應(yīng)的一種傳感器。1879年美國物理學(xué)家霍爾首先在金屬材料中發(fā)現(xiàn)了霍爾效應(yīng)，但是由于金屬材料的霍爾效應(yīng)太弱而沒有得到應(yīng)用。隨著半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展，開始用半導(dǎo)體材料制作霍爾元件，由于他的霍爾效應(yīng)顯著而得到應(yīng)用和發(fā)展?；魻杺鞲衅魇且环N當(dāng)交變磁場經(jīng)過時(shí)產(chǎn)生輸出電壓脈沖的傳感器。脈沖的幅度是由激勵(lì)磁場的場強(qiáng)決定的。因此，霍爾傳感器不需要外界電源供電。霍爾傳感器的應(yīng)用非常的廣泛，在測量領(lǐng)域，可用于測量磁場、電流、位移、壓力、振動(dòng)、轉(zhuǎn)速等。在通訊領(lǐng)域，可用于放大器、振蕩器、相敏檢波、混頻、分頻已經(jīng)微波功率測量等。在自動(dòng)化技術(shù)領(lǐng)域，可用于無刷直流電機(jī)、速度傳感、位置傳感、自動(dòng)記數(shù)、接近開關(guān)、霍爾自整角機(jī)構(gòu)成的

17、伺服系統(tǒng)和自動(dòng)電力拖動(dòng)系統(tǒng)等。1工作原理：是利用半導(dǎo)體材料的霍爾效應(yīng)進(jìn)行測量的一種磁敏式傳感器。它可以直接測量磁場和微位移量，應(yīng)用于電池測量、壓力、加速度、振動(dòng)等方面的測量領(lǐng)域。目前霍爾傳感器已從分立元件發(fā)展到集成電路的階段，正越來越受人們的重視，應(yīng)用日益廣泛。2測量誤差補(bǔ)償：常見的產(chǎn)生誤差的因素有：半導(dǎo)體本身固有的特性、半導(dǎo)體制造工藝水平、環(huán)境溫度變化、霍爾傳感器的安裝是否合理等，測量誤差一般表現(xiàn)為零誤差和溫度誤差。零位誤差極其補(bǔ)償：當(dāng)霍爾元件的激勵(lì)電流I不再為零時(shí)，若所處位置的磁感應(yīng)強(qiáng)度B為零。則霍爾電勢仍應(yīng)為零，但實(shí)際中若不為零，則此時(shí)空載的霍爾電勢稱為零位誤差。它一般由一下兩種電勢組成

18、。溫度誤差及補(bǔ)償：由于半導(dǎo)體材料的電阻率、遷移率和載流子濃度都隨溫度而變化，用此材料制成的霍爾元件的性能參數(shù)必然隨溫度而變化，致使霍爾電勢變化，產(chǎn)生溫度誤差。為了減小溫度誤差，除選用溫度系數(shù)較小的材料如砷化茵外，還可以采取一些恒溫措施?；蛘卟捎煤懔髟椿蚝銐涸磁浜涎a(bǔ)償電阻供電，這樣可以減小元件內(nèi)阻隨溫度變化而引起的控制電流變化。3.4 霍爾傳感器的采集信號(hào)電路設(shè)計(jì)由于我們用的控制芯片是stm32單片機(jī)，而stm32單片機(jī)只能接受TTL電平信號(hào)的輸入，我們選用的霍爾傳感器30344E是輸出的正弦波信號(hào)，傳感器模塊自動(dòng)轉(zhuǎn)換為方波輸出。分別如圖3-1和3-2所示。圖3-1霍爾傳感器信號(hào)轉(zhuǎn)換的電路設(shè)計(jì)圖

19、3-2霍爾傳感器模塊的電路設(shè)計(jì)3.5按鍵顯示電路模塊圖3-3TM1638按鍵數(shù)碼管LED顯示模塊3.5.1模塊介紹1.含有8個(gè)按鍵；2.含有8個(gè)LED燈；3.含有8位數(shù)碼管共陰極LED數(shù)碼管；該模塊使用芯片為TM1638，集合了以上3種單片機(jī)常見外圍電路，特點(diǎn)是只需要占用單片機(jī)3個(gè)IO口，掃描顯示和按鍵掃描不需要單片機(jī)干預(yù)只需要讀寫寄存器，節(jié)省MCU資源。是帶鍵盤掃描接口的LED（發(fā)光二極管顯示器）驅(qū)動(dòng)控制專用電路，內(nèi)部集成有MCU 數(shù)字接口、數(shù)據(jù)鎖存器、LED 高壓驅(qū)動(dòng)、鍵盤掃描等電路。主要應(yīng)用于冰箱、空調(diào) 、家庭影院等產(chǎn)品的高段位顯示屏驅(qū)動(dòng)。管腳定義圖3-4TM1638管腳3.5.2顯示部

20、分驅(qū)動(dòng)共陰極數(shù)碼管圖3-5共陰極數(shù)碼管圖3-5給出共陰數(shù)碼管的連接示意圖，如果讓該數(shù)碼管顯示“0”，那你需要在GRID1為低電平的時(shí)候讓SEG1，SEG2，SEG3，SEG4，SEG5，SEG6為高電平，SEG7為低電平，查看顯示地址表格，只需在00H地址單元里面寫數(shù)據(jù)3FH就可以讓數(shù)碼管顯示“0”。圖3-6顯示表3.5.3按鍵部分圖3-7鍵掃矩陣為8×3bit鍵掃數(shù)據(jù)儲(chǔ)存地址如下所示，先發(fā)讀鍵命令后，開始讀取按鍵數(shù)據(jù)BYTE1BYTE4字節(jié)，讀數(shù)據(jù)從低位開始輸出；芯片K和KS引腳對(duì)應(yīng)的按鍵按下時(shí)，相對(duì)應(yīng)的字節(jié)內(nèi)的 BIT位為1。 圖3-7鍵掃數(shù)據(jù)儲(chǔ)存地址3.6驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)本設(shè)計(jì)采用

21、的驅(qū)動(dòng)電路是H橋，它的基本原理圖如圖3-8所示。 圖3-8 H橋電路H橋驅(qū)動(dòng)電路利用了4個(gè)開關(guān)的斷開和閉合實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)的正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)制動(dòng)和反轉(zhuǎn)、正轉(zhuǎn)制動(dòng)，S1和S2為一組，S3和S4為一組，當(dāng)S3和S4斷開，S1和S2閉合時(shí)，就實(shí)現(xiàn)了電機(jī)的正轉(zhuǎn)或者反轉(zhuǎn)制動(dòng)。而當(dāng)相反時(shí)，就實(shí)現(xiàn)了電機(jī)的反轉(zhuǎn)或者正轉(zhuǎn)制動(dòng)，而對(duì)于導(dǎo)通的波形圖，這個(gè)過程可用圖3-9說明。因此，為了避免直通短路且保證各個(gè)開關(guān)管動(dòng)作之間的協(xié)同性和同步性，兩組控制信號(hào)在理論上要求互為倒相的邏輯關(guān)系，而實(shí)際上卻必須相差一個(gè)足夠的死區(qū)時(shí)間，這個(gè)矯正過程既可以通過硬件實(shí)現(xiàn)，即在上下橋臂的兩組控制信號(hào)之間增加延時(shí)，也可以通過軟件實(shí)現(xiàn)（具體方法參看后文）

22、。圖3-9 波形圖驅(qū)動(dòng)電流不僅可以通過主開關(guān)管流通，而且還可以通過續(xù)流二極管流通。當(dāng)電機(jī)處于制動(dòng)狀態(tài)時(shí)，電機(jī)便工作在發(fā)電狀態(tài)，轉(zhuǎn)子電流必須通過續(xù)流二極管流通，否則電機(jī)就會(huì)發(fā)熱，嚴(yán)重時(shí)燒毀。開關(guān)管的選擇對(duì)驅(qū)動(dòng)電路的影響很大，開關(guān)管的選擇宜遵循以下原則：(1)由于驅(qū)動(dòng)電路是功率輸出，要求開關(guān)管輸出功率較大；(2)開關(guān)管的開通和關(guān)斷時(shí)間應(yīng)盡可能??；(3)使用的電源電壓不高，因此，開關(guān)管的飽和壓降應(yīng)該盡量低。在實(shí)際制作中，如果我們隊(duì)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)能力要求高，我們選用大功率達(dá)林頓管TIP122，效果都還不錯(cuò)，為了使電路簡化，建議使用集成有橋式電路的電機(jī)專用驅(qū)動(dòng)芯片，如L298，性能比較穩(wěn)定。由于我們的電機(jī)對(duì)

23、驅(qū)動(dòng)沒有要求，一直是空轉(zhuǎn)，所以我們用三極管就可以了。一組5V給單片機(jī)和控制電路供電，另外一組9V給電機(jī)供電。在控制部分和電機(jī)驅(qū)動(dòng)部分之間用光耦隔開，以免影響控制部分電源的品質(zhì)，并在達(dá)林頓管的基極加三極管驅(qū)動(dòng)，可以給達(dá)林頓管提供足夠大的基極電流。4. 電機(jī)測速系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)4.1 電機(jī)測速系統(tǒng)流程圖該系統(tǒng)軟件采用C語言編制，模塊化設(shè)計(jì)，分為主程序，轉(zhuǎn)速計(jì)算程序，鍵盤程序，時(shí)鐘中斷程序，顯示程序。在速度計(jì)數(shù)中斷程序中完成計(jì)量工作，時(shí)鐘程序每0.5秒鐘向stm32發(fā)出中斷請(qǐng)求，因?yàn)闉榱吮ＷC直流電機(jī)的運(yùn)行穩(wěn)定，我在電機(jī)的扇葉上安裝了2組相對(duì)的磁鐵，每轉(zhuǎn)一圈就會(huì)產(chǎn)生2個(gè)脈沖，也就是2個(gè)下降沿觸發(fā)計(jì)數(shù)。在中斷程序中完成計(jì)時(shí)工作或者時(shí)鐘顯示工