單片機控制小功率直流電機一.設(shè)計要求：用單片機控制直流電機加速、減速、正反轉(zhuǎn)和停止。二.設(shè)計方案分析1、方案設(shè)計：直流電機只要能提供一定的直流就可以轉(zhuǎn)動，改變電壓極性可以51STC89C5、晶振12MHz、小按鍵、三極管、二極管、電容、電阻等。2、背景知識介紹：直流電機調(diào)速原理本設(shè)計的主要思想為利用PWM控制占空比從而達到改變電機速度。下面為PWM控制原理；1PWM1a管V先導(dǎo)通T，秒(忽略V的管壓降，這期間電源電壓Ud全部加到電樞上)，然1 1 1后關(guān)斷T2

秒(這期間電樞端電壓為零)。如此反復(fù)，則電樞端電壓波形如圖1b中所示。電動機電樞端電壓Ua為其平均值。圖1 PWM降壓斬波器原理電路及輸出電壓波形a)原理圖b)輸出電壓波形式(3)中

TU 1 Ua TT 1 2

T 1UT

Ud

(3)TT 1TT1 2

T 1 （4）TTV1使用下面三種方法中的任何一種，都可以改變的值，從而達到調(diào)壓的目的：定寬調(diào)頻法：T1T20～∞(2)調(diào)寬調(diào)頻法：T2T10～∞范圍內(nèi)變化(3)定頻調(diào)寬法：T1+T2=T保持一定，使T，在0～T范圍內(nèi)變化。的變化范圍均為0≤≤l，因而電樞電壓平均值Ua0～Ud速。當需要電動機在正、反向兩個方向調(diào)速運轉(zhuǎn)，即可逆調(diào)速時，就要使用圖1—2a所示的橋式(或稱H型)降壓斬波電路。2aVV，V

也是同時導(dǎo)通1 4 2 3

與V、V與V都不允許同時導(dǎo)通，否則電源Ud直通短路。設(shè)1 2 3 4V、V先同時導(dǎo)通T1秒后同時關(guān)斷，間隔一定時間(為避免電源直通短路。該間1 4隔時間稱為死區(qū)時問)之后，再使V、V同時導(dǎo)通T2秒后同時關(guān)斷，如此反復(fù)，2 32b圖2橋式PWM降壓斬波器原理電路及輸出電壓波a)原理圖 b)輸出電壓波形電動機電樞端電壓的平均值為T2U 1TUT2a TT d1 2

(2 TTT

1)Ud

(21)Ud

(4)由于0≤值的范圍是 因而電動機可以在正反兩方向調(diào)速運轉(zhuǎn)。圖3給出了兩種PWM斬波電路的電樞電壓平均值的特性曲線U f)。a圖3兩種斬波器的輸出電壓特性用單片機的p2.2p2.3p2.4p2.5新記檔位。單片機的p2.0p2.1分別和電機相連，控制單片機的兩個輸入。可用單片機選p2.0p2.1輸出方波，使電機兩端產(chǎn)生壓差，從而是電機轉(zhuǎn)動。通過改變輸出方波的大VCC、GND、晶振電路和復(fù)位電路。這里晶振用的是12MHZ的。四、軟件設(shè)計：可使PW1=P2^0;PW2=P2^1，當PW1=0;PW2=1當PW1=1;PW2=0時，逆向轉(zhuǎn)動，當PW1=1;PW2=1，停轉(zhuǎn)五、測試數(shù)據(jù)及設(shè)計結(jié)果：六、調(diào)試中出現(xiàn)的錯誤及解決方法附錄：源程序（帶注釋），Proteus電路圖。#include<reg52.h>#defineucharunsignedchar#defineuintunsignedintsbit PW1=P2^0;sbit PW2=P2^1; //控制電機的兩個輸sbit accelerate=P2^2 ; //調(diào)速按鍵sbitstop=P2^3;//停止按鍵sbitleft=P2^4;//左轉(zhuǎn)按鍵sbitright=P2^5;//右轉(zhuǎn)按鍵#defineright_turnPW1=0;PW2=1//順時針轉(zhuǎn)動#defineleft_turnPW1=1;PW2=0//逆向轉(zhuǎn)動#defineend_turnPW1=1;PW2=1//停轉(zhuǎn)uintt0=25000,t1=25000; //50%uinta=25000; // 設(shè)置定時器裝載初值 25ms 定頻率為20Hzucharflag=1;//此標志用于選擇不同的裝載初值uchardflag;//左右轉(zhuǎn)標志ucharcount;//用來標志速度檔位voidkeyscan();//鍵盤掃描voiddelay(ucharz);voidtime_init();//定時器的初始化voidadjust_speed();//通過調(diào)整占空比來調(diào)整速度voidmain(){time_init();//定時器的初始化while(1){keyscan(); //不斷掃描鍵盤程序，以便及時作出相應(yīng)的響應(yīng)}}void timer0() interrupt1using0{if(flag){flag=0;end_turn;a=t0; //t0TH0=(65536-a)/256;TL0=(65536-a)%256; //重裝載初值}else{flag=1; //if(dflag==0){right_turn; //右轉(zhuǎn)}else{left_turn; //左轉(zhuǎn)}a=t1; //t1TH0=(65536-a)/256;TL0=(65536-a)%256; //重裝載初值}}voidtime_init(){TMOD=0x01; //工作方式寄存器 軟件起動定時器 定時器能 方式1 定時器0TH0=(65536-a)/256;TL0=(65536-a)%256; //裝載初值ET0=1; //開啟定時器中斷使能EA=1; // TR0=0;}voiddelay(ucharz) //12Mz{uintx,y;for(x=z;x>0;x--)for(y=110;y>0;y--);}voidkeyscan(){if(stop==0){TR0=0; //關(guān)閉定時器0 即可停止轉(zhuǎn)動}if(left==0){TR0=1;dflag=1; //轉(zhuǎn)向標志置位則左轉(zhuǎn)}if(right==0){TR0=1;dflag=0; //轉(zhuǎn)向標志復(fù)位則右轉(zhuǎn)}if(accelerate==0){delay(5) ; //延時消抖if(accelerate==0){while(accelerate==0); //等待松手count++;if(count==1){t0=20000;t1=30000;//占空比為百分之60}if(count==2){t0=15000;t1=35000;//