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1、 直流电机单片机的pwm控制摘要：随着时代的发展，数字电子技术已经普及到我们生活，工作，科研，各个领域，此文将介绍一种直流电机，详细阐述了用单片机输出口所给占空比的不同实现电机的调速的设计方法；着重讨论L298用于电机驱动时特有的优势。直流电机调速具有相当的实际意义。依据其调速的基本理论，本电路由模拟电源、控制电路、显示电路、驱动电路四部分组成。准确说就是模拟电源提供各个芯片电源、数码管、驱动L298所需电压；显示电路用于显示电动机转动时的速度大小及正反转所表示的代码。与传统的电动机调速相比具有操作方便，以及其输出速度大小采用数码显示的特点。文章中介绍了Protel99发展及特点。直流电动机的
2、工作原理、基本组成环节，电路分析、特殊元器件简介，设计方案的提出，更进一步说明了这类电机的好处。着重利用软件Protel绘制出电路原理图。讨论了目前研究工作中存在的问题，并对其发展的方向进行了展望，给出了一些个人的观点。 关键词：单片机AT89C51 ；驱动L298；555定时器；直流电机；DC motor control circuitsAbstract：Along with the development of the ages, the numerical electronics technique has already make widely available to our lif
3、e, work, research, each realm, this text will introduce a kind of DC motor control circuits。 Elaborated with a microcontroller outputs are different to the duty cycle of the motor speed control circuit design; Focus on L298 for motor drive at the unique advantage，and DC Motor Speed Control has consi
4、derable practical significance. According to its governors basic theory, the power supply circuit from analog control circuits, display circuit, the driving circuit four components. Is that accurate simulation of power supply for each chip, digital control, drives L298 required voltage; Show circuit
5、 for the motor rotation speed and size reversion expressed by the code. With the traditional motor speed compared with convenient operation and the size of the output speed digital display features. DC motor principle, the basic components, circuit analysis, special briefings components, design prog
6、ram, is further illustrated by the benefits of these motors. Protel software focused on the use of mapping circuit schematics. Discussion of the current research work is the problem and the direction of its development of the prospect, give some personal views.Keyword:SCM AT89C51 L298 555 motor cont
7、rol目录一、 系统设计、11.1 方案论证与选择、21.2单元电路设计、2二、实际电路设计、22.1原理图、22.2工作原理与过程、32.3理论计算与主要芯片的说明与运用、42.4软件设计与测试、6三电路测试3.1测试原理、103.2测试仪器、113.3结果与误差分析、12四、结论、12五、参考文献、12六、仪器仪表、12七附录、12 元器件清单一、 系统的设计1.1 方案论证与选择方案一：通过电压的大小来控制电机的转动速度；根据电动机在其额定电压时，电动机有一定的额定转速。根据其输入电压的减小，其转动速度也相应的减小。从而在传统的改变电动机的转速问题中，就是利用所给电动机的电压的不同，而达
8、到人们所需要的大约速度。方案二：以单片机AT89C51为中心通过D/A转换器,将单片机数字量转换为模拟量，从而起到控制电动机的转速问题。其中在单片机控制部分通过按键直接从程序中调出所需要速度的值，同时输到数码显示部分和D/A转换部分以实现电动机的调速。该电路最大的缺点是不能及时的从电动机那里得到相应的转动速度，而是直接从程序哪儿调用相应的数值给数码显示。所以，此处的电路在速度的显示上失去了其真实性。键盘AT89C51数码显示D/A0832转换电动机图1 电路组成框图方案三：采用AT89C51单片机进行控制。本设计需要使用的软件资源比较简单，只需要完成红外线采样部分、键盘控制部分以及显示输出功能
9、。采用AT89C51进行控制比较简单、易控制、可靠性高、抗干扰能力强、精度高且体积大大减小。输出速度的调节是通过k5键操作，显示速度在最高速度、最低速度的中间即800转每分钟。显示速度一步到位，没有传统的粗调与细调之累赘，并且使用方便等优点。AT89C51是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器的低电压，高性能CMOS8位微处理器.具有4K字节可编程闪烁存储器,可擦除的的只读存储器(PEROM), ATMEL的AT89C51是一种高效微控制器. AT89C51单片机为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案. 三级程序存储器锁定、128*8位内部RAM、32可编程I/O线、两个16位
10、定时器/计数器、5个中断源、可编程串行通道、低功耗的闲置和 电模式、片内振荡器和时钟电路：电路框图2如下 单片机89c51驱动L298电动机红外线测速数码显示图 2鉴于上面分析，方案一只能自以为减小所给电压值而能使电动机的转速有相应的减小。方案二只是把理想的速度送到数码显示以表示当时电动机的转速，缺乏真实性。所以，设计采用方案三。1.2：单元电路设计(1)电压源设计与选择方案一:采用电压源直接滤波法.缺点:此稳压电源产生纹波较大.方案二:采用稳压芯片进行稳压.优点:此稳压电源较稳定,产生的纹波较小,有利于电路功能的实现系统采用方案二 (2)显示电路的设计与选择方案一:采用字符型LCD显示.方案
11、二:采用LED数码管显示.系统采用方案二(3)模拟电压源的放大电路设计与选择方案一:采用集成运放TL084进行放大. 缺点:难以调节.方案二:采用集成运放TL082进行放大. 优点:易调节,且不过于浪费.系统采用方案二(4)输出电路设计与选择 方案一:采用直接输出法.缺点:不能有效地保护电压源和用电器. 方案二:采用再次驱动稳压器和保护电路的输出法.优点:在用电器发生短路时,能够有效地保护用电器和电压源. (5)电路的控制方式电路设计与选择 方案一:采用直接控制法.方案二:采用步进和复位法.系统采用方案二二.实际电路设计 2.1原理图根据方案2,得到如下实际原理图:2.2工作原理与过程通电复位
12、，电路进入初始状态：LED数码管显示0000，待电路正常工作时,开始显示电动机的速度和正反转。按S3电动机速度向上增加，按S2电动机速度向下递减，按S1使电动机朝刚才相反的方向转动同时显示相应字样。由于在实际使用中经常用到的速度有1.5v、3v、4.5v，5v，6v，8v，12v等速度值，所以本电路还设置了几个按键,如按下S4,电机的速度直接跳转到速度为*,按下S5, 电机的速度直接跳转到速度为*，电机的速度直接跳转到速度为*，等。L298是具有15个引脚的单列直插式2位同时驱动芯片。其引脚功能分别为：1、8、15脚为GND引脚，2、3脚为输出引脚， 9脚为VSS引脚，4脚为VS引脚，5、7脚
13、为输入引脚，6脚为选通1通道引脚。其余引脚为通道2所需要引脚，在此没有用到通道2，故其余引脚全部悬空。当6脚数据输入量为1时，1通道正常工作，当5、7脚输入为1、0时，2、3脚输出的电平使电动机正转，并且可以按照单片机所复给6脚的置1、置0的占空比的不同而使电动机的转速得以改变。当5、7脚输入为0、1时，2、3脚输出的电平使电动机反转，并且同理可以按照单片机所复给6脚的置1、置0的占空比的不同而使电动机的转速得以改变。保护电路由二极管组成，由于电动机是呈电感性很强的，所以在开机或着关机时，会产生很大的感应电压而烧坏芯片，在此，为了保护驱动芯片，接了几个二极管，从而大大的减小了由于感应电压带给驱动芯片的危害。
