89C52單片機控制PWM調速電路實現(xiàn)小功率直流電機的轉速VIP

1、89C52單片機控制PWM調速電路實現(xiàn)小功率直流電機的轉速調節(jié)，并要將其實時轉速用LED管顯示出來。而本系統(tǒng)必須符合以下幾點要求：(1) 在(10005500)轉/分 內對直流電機進行任意調速，最小調速級差為1轉/分。(2)  電機能在所設速度下穩(wěn)定運轉，運轉速度與設定速度之差小于±20轉/分。(3)  電機啟動和加減80%額定負載時,其轉速能迅速回到設定值，轉速超調±5%內。(4)  利用按鍵和LED數(shù)碼管設置速度，設置方便，快捷。(5)  利用LED數(shù)碼管實時顯示電機速度。(6) 

2、 電機能進行正反轉控制。         控制方面，本設計是采用定時器控制I/O口輸出PWM信號驅動斬波電路控制電機運轉和調速；利用單片機外部中斷引腳的捕獲功能、電機同軸帶缺口的圓盤、光電耦合器來測量轉速；并將測得轉速和設定轉速進行PI運算后輸出，實現(xiàn)閉環(huán)控制；轉向調節(jié)則是用的橋式電路。顯示是利用8位LED數(shù)碼管，用按鍵進行設定。下面簡單介紹下硬件組成和一些軟件原理：一、硬件電路。         1、單片機選用的是STC的8

3、9C52，20MHz晶振。         2、顯示部分比較簡單，用的8位7段數(shù)碼管同時顯示設定速度和實時速度。采用74LS164串行移位輸出，只占用單片機3個I/O口，刷新頻率100Hz。         3、PWM驅動電路。使用了9012和8050兩個三極管來驅動，相信網上很多的，也不用我多說，只是別忘了加上續(xù)流二極管和兩個三極管之間的限流電阻就是。        

4、;                                         4、測速電路。測速電路用的是光耦測量轉動圓盤引起的脈沖寬度，從而可得單片機的實時速度，精度很高，可達千分之一。用的是

5、外部中斷的。好像是捕獲模式，忘記了呵呵！         5、轉向調節(jié)電路。轉向調節(jié)，由于是后來加上去的，所以就沒有使用單片機控制，直接用硬件實現(xiàn)，但其實原理是一樣的。原理是利用開關控制繼電器，然后控制橋路對電機實施轉向控制。另外用一個同軸電機按正反方向接2個LED用來指示方向。PS：因為這是小功率電機，所以就算沒有制動電路，強制轉向，也不會對電機造成損壞。二、軟件方面       中斷方面，本程序一共用了3個中斷源：定時器0，定時器2以及外部中

6、斷1，它們的優(yōu)先級分別為：定時器0、外部中斷1為高優(yōu)先級，定時器2為低優(yōu)先級。另外還用了計數(shù)器1，用做計算脈沖寬度，與外部中斷1一起構成測速系統(tǒng)。      顯示部分程序不多說，按鍵消抖動什么的也是街知巷聞的了。本設計中，重點是3個，PWM調速和測速，還有PI運算。      1、PWM的調速原理是通過調節(jié)一個斬波周期中的脈沖占空比來調節(jié)電機功率而達到調速目的。本設計中，PWM的斬波周期為1ms，那也就是說斬波頻率為1KHz，在理論上能達到1線性可調，也就是能以0.1%的調節(jié)精度來調節(jié)PWM占空

7、比。程序如下：（放中斷中進行）void time0_int(void) interrupt 1TH0= (time0_tmp/256);TL0= (time0_tmp%256);if(cut = 1)time0_tmp = 65536-time0_set*20/12;cut = 0;elsetime0_tmp = 65536-(time0 - time0_set)*20/12;cut = 1;                  

8、;         2、測速系統(tǒng)的工作原理為：利用電機軸上帶的圓盤的缺口，引起光電開關產生高電平脈沖，單片機就采集此脈沖的寬度，加以計算，得出其實時速度。獲取脈沖寬度值子函數(shù)如下：void getwidth_1()TH1 = 0;TL1 = 0;n = 0;n1 = n;while(INT1=1&&(n-n1)<30)/n為每1MS +2 if(INT1=0)TR1 = 1;/計數(shù)器1打開elsegoto out;/IE1 = 0;/中斷請求標志EX1 = 1;/外部中斷1啟動n = 0;n1

9、 = n;while(m=0&&(n-n1)<30)if(m=0)/M=1，則已經進入out_int1中斷，若等于0，則說明30MS延時已過TH1_1 = 0;TL1_1 = 0;out: IE1 = 0;/中斷請求標志m = 0;EX1 = 0;/外部中斷允許位TR1 = 0;width_1 = (TH1_1*256+TL1_1);/timepr=脈沖寬度 /S另外為了穩(wěn)定測得的轉速值，在程序中加了一個取平均值的函數(shù)（幾乎在整個程序中都有感覺，程序寫得不精煉，有點累贅，呵呵，但總算功能是能實現(xiàn)嘛反正畢業(yè)設計對程序執(zhí)行效率沒要求。）void getwidth()int g

10、w,gw1;width = 0;gw1 = 0;for(gw=0;gw<6;gw+)GG:getwidth_1();if(width_1 != 0)widthbufgw = width_1;elsegoto GG; width = (widthbuf0 + widthbuf1 + widthbuf2 + widthbuf3 + widthbuf4 + widthbuf5)/6;將測得的連續(xù)6個不為零的脈沖寬度取平均值，以消除偶然的不穩(wěn)定因素，使轉速顯示更加穩(wěn)定           3、PI調節(jié)PI調節(jié)計算公式如下5： YK = KP*EK + KI*EK2YK：要輸出的數(shù)據增量EK：設定值和實測值的差值EK1：上次的EK值EK2：EK-EK1的差值KP：比例系數(shù)（本程序中設KP=1.6）經