直流电机转速控制
- 格式：doc
- 大小：496.00 KB
- 文档页数：16
直流电机转速控制 课程设计
： 学号： . . . . . . 班级：
目录
1． 直流电机转速控制方案设计………………………………………… (2) 1.1设计要求……………………………………………………………(2) 1.2设计框图………………………………………………………………………(2) 2．直流电机转速控制硬件设计……………………………………………(3) 2.1主要器件功能………………………………………………………(3) 2.2硬件原理图…………………………………………………………(6) 3．直流电机转速控制软件设计……………………………………………(7) 4．调试………………………………………………………………………(8) 4.1硬件测试…………………………………………………………… (8) 4.2软件调试…………………………………………………………… (11
. .
. . . .
1． 直流电机转速控制方案设计
1.1设计要求 通过设计了解如何运用电子技术来实现直流电机转速控制，完成直流电机转向和转速的控制，提高分析电路设计、调试方面问题和解决问题的能力。 1、 用按键1控制旋转方向 ，实现正转和反转。 2、 电机的设定转速与电机的实际转速在数码管上显示。 3、 旋转速度可实时改变。
1.2设计框图 本课题中测量控制电路组成框图如下所示：
51单片机数码管显示直流电机正反转开关
霍尔脉冲信号
电机驱动电路
. .
. . . . 图1
2． 直流电机转速控制硬件设计
2.1主要器件功能 1、L298N 是专用驱动集成电路，属于H 桥集成电路，与L293D 的差别是其输出电流增大，功率增强。其输出电流为2A，最高电流4A，最高工作电压50V，可以驱动感性负载，如大功率直流电机，步进电机，电磁阀等，特别是其输入端可以与单片机直接相联，从而很方便地受单片机控制。当驱动直流电机时，可以直接控制步进电机，并可以实现电机正转与反转，实现此功能只需改变输入端的逻辑电平。此外可能通过使能端的高低电平的变换,从而使电机通断,来控制电机的转速。
图2 板上的EN1 与EN2 为高电平时有效，这里的电平指的是TTL 电平。EN1 为IN1 和IN2 的使能端，EN2为IN3 和IN4 的使能端。POWER 接直流电源，注意正负，电源正端为VCC，电源地为GND。 . . . . . . 2、ZLG7290的核心是一块ZLG7290B芯片，它采用I2C接口，能直接驱动8位共阴式数码管，同时可扫描管理多达64只按键，实现人机对话的功能资源十分丰富。除具有自动消除抖动功能外，它还具有段闪烁、段点亮、段熄灭、功能键、连击键计数等强大功能，并可提供10种数字和21种字母的译码显示功能，用户可以直接向显示缓存写入显示数据，而且无需外接元件即可直接驱动数码管，还可扩展驱动电压和电流。此外，ZLG7290B的电路简单，使用也很方便。 用户按下某个键时，ZLG7290的INT引脚会产生一个低电平的中断请求信号，读取键值后，中断信号就会自动撤销。正常情况下，微控制器只需要判断INT引脚就可以得到键盘输入的信息。微控制器可通过两种方式得到用户的键盘输入信息。其一是中断方式，该方式的优点是抗干扰能力强，缺点是要占用微控制器的一个外部中断源。其二是查询方式，即通过不断查询INT引脚来判断是否有键按下，该方式可以节省微控制器的一根I／O口线，但是代价是I2C总线处于频繁的活动状态，消耗电流多并且不利于抗干扰。
图3 ZLG7290能够直接驱动8 位共阴式数码管（或64 只独立的LED），同时还可以扫描管理多达64 只按键。其中有8 只按键还可以作为功能键使用，就像 . . . . . . 电脑键盘上的Ctrl、Shift、Alt 键一样。另外ZLG7290B 部还设置有连击计数器，能够使某键按下后不松手而连续有效。采用I2C 总线方式，与微控制器的接口仅需两根信号线。可控扫描位数，可控任一数码管闪烁。 4、 MAX232芯片是美信公司专门为电脑的RS-232标准串口设计的单电源 电平转换芯片,使用+5v单电源供电。
图4 第一部分是电荷泵电路。由1、2、3、4、5、6脚和4只电容构成。功能是产生+12v和-12v两个电源，提供给RS-232串口电平的需要。
第二部分是数据转换通道。由7、8、9、10、11、12、13、14脚构成两个数据通道。 其中13脚（R1IN）、12脚（R1OUT）、11脚（T1IN）、14脚（T1OUT）为第一数据通道。 8脚（R2IN）、9脚（R2OUT）、10脚（T2IN）、7脚（T2OUT）为第二数据通道。 TTL/CMOS数据从T1IN、T2IN输入转换成RS-232数据从T1OUT、T2OUT送到电脑DB9插头；DB9插头的RS-232数据从R1IN、R2IN输入转换成TTL/CMOS数据后从R1OUT、R2OUT输出。 第三部分是供电。15脚GND、16脚VCC（+5v）。 . . . . . . 2.2硬件原理图 电路图
54321
DCBA
EA/VP31X119X218RESET9RD17WR16INT012INT113T014T115P101P112P123P134P145P156P167P178P0039P0138P0237P0336P0435P0534P0633P0732P2021P2122P2223P2324P2425P2526P2627P2728PSEN29ALE/P30TXD11RXD10
U6STC89C5XVCCX112MHzC1030PFC1130pFCAP 1+1RR-IN28CAP-6CAP 2-5CAP 1-3CAP +2CAP 2+4RT-OUT27R-OUT29T-IN210T-IN111R-OUT112RR-IN113RT-OUT114GND15VCC16U11MAX232C150.1uFC140.1uFC1310uF
162738495J29
VCC
Dig713Dig612Dig521Dig422Dig33Dig24Dig15Dig06SDA20SCL19INT14GND11OSC117OSC2
18RES15VCC16SegH10SegG9SegF8SegE7SegD2SegC1SegB24SegA23
U22ZLG7290
e1d2h3c4g5C06b7C18C29
f
10
a11C312LED1ln3461a
e1d2h3c4g5C06b7C18C29
f
10
a11C312LED2ln3461aTxDRxDSeg0Seg1Seg2Seg3Seg4Seg5Seg6Seg7Bit0ALEBit1Bit2Bit3Bit4Bit5Bit6Bit7OscOutOscInBit0Bit1Bit2Bit3Bit4Bit5Bit6Bit7R62270*8R63R64R65R66R67R68R69Seg0Seg1Seg2Seg3Seg4Seg5Seg6Seg7R7110kR7010kC1820pC1920p12X26MHzOscOutOscInVCCVCCC17100nFR7247KVCCR1710KVCCC1210uFS0R181KC1320.1uFC1310.1uFRDWRU?GND+515VVCCR61K123SSENBOUT4OUT3IN4ENBIN3VSSGNDIN2ENAIN1VS
OUT2OUT1SENAL298N
VSC?100uf
D1DIODED2DIODED4DIODED3DIODE
VSS
C?100uf
S1116R1AVCC
LEDVCC1
16
R?A10K . .
. . . . 图5 3． 直流电机转速控制软件设计 程序流程图 . .
. . . . 程序初始化：INT0中断初始化，P1.2ß1,P1.3ß0,P1.0ß1,P1.1ß0
ZLG7290显示程序初始化
将输入设定转速送入数码管显示缓冲区
P1.2和P1.3取反进行转速方向改变P1.0,P1.1取反显示转向
中断返回
进行1MS定时初始化:TH0=?TL0=?,设定循环次数R0=50,A=R0,RI=100-R0,N=10，TL1=0,TH1=0
通过TR0开始1MS定时TL1,TH1进行计数
P1.0=0,R0=1R1=R1-1
主程序INT0中断服务子程序T0中断服务子程序
中断返回R0?=0
N=10,TL1=0,TH1=0DISFLAG=1
R0=R0-1,TH0=?,TL0=?YESYES调用ZLG7290显示程序
DISFLAG?1调用ZLG7290显示程序YES
NO
DISFLAG=0
R1=0?N=N-1N?0把TL1,TH1示数*60放入数码管上显示缓冲区
Δ=a(t)-b(t)R0=50+KΔR1=100-R0A=R0
P1.0=1R0=AR1=100-R0
NOYESNO
NO
图6 4． 调试 4.1硬件测试
