直流电机调速实验.pdf

直流电机调速实验直流电机调速实验0、说明：本试验经过调试通过1、原理介绍直流电机控制原理为采用高性能单片机 C8051f022 输出可调占空比的 PWM 方波。电机驱动芯片为L298。直流电机驱动就是利用PWM 脉宽控制 L298 电流输出大小。其电路图如图1 和图所示。图 1 直流电机驱动电路PART A图 2直流电机驱动电路 PART B注意：(1)、接线中容易出错的事L298 的 15 脚和 1 脚没有接地，这样导致电流不能流向地， 点击不转。(2)、光耦 PWM 最后采用反应时间比较短的 6n137.方向的无所谓啦。(3)、L298 其实就是一个全桥驱动电路。如图3 所示。他接收的是 PWM 方波，输出为跟 PWM 方波占空比相同的外接电压方波。还有一个L292 芯片，还可以接收模拟电压直接调节，更简单。图 3 L298 原理2、PWM 的产生使用 c8051f022 的 PCA 口，程序如下：/直流电机驱动调试电路/moto_PWM.c/#include typedef unsigned int uint;typedef unsigned char uchar;typedef unsigned long ulong;#define MOTO_BREAK DIR1A=DIR1B#define MOTO_FORD DIR1A=0;DIR1B=1#define MOTO_BACK DIR1A=1;DIR1B=0sfr16 RCAP2=0 xca;sfr16 RCAP3=0 xca;sfr16 RCAP4=0 xca;sfr16 TMR4=0 xcc;sfr16 TMR3=0 xcc;sfr16 TMR2=0 xcc;sfr16 PCA0CP0=0 xfb;sfr16 PCA0CP1=0 xfd;sfr16 PCA0CP2=0 xe9;sfr16 PCA0CP3=0 xeb;sfr16 PCA0CP4=0 xed;sfr16 PCA0CP5=0 xe1;uchar temppage;sbitDIR1A=P30;/方向控制管脚sbitDIR1B=P31;void pca0ini()/CEX0 为 8bit PWM 输出模式为数字输入口SFRPAGE = 0 x00;PCA0CPM0=0X42;void delay1ms(uint time)/延迟 1msuint i;uint j;for (i=0;itime;i+)for(j=0;j300;j+);void PWM0_set(uchar val)/高电平占空比为 val/256SFRPAGE = 0 x00;PCA0CPH0=val+1;void pcaini()SFRPAGE=0 x00;PCA0MD=0 x08;/PCA 采用系统时钟，且PCA 溢出中断禁止PCA0CN=0 x40;/启动 PCA 计数器void config()/看门狗禁止WDTCN = 0 x07;WDTCN = 0 xDE;WDTCN = 0 xAD;SFRPAGE = 0 x0F;/交叉开关配置，CEX0-CEX5 配置到 P0.0-P0.5XBR0 = 0 x30;XBR1 = 0 x00;XBR2 = 0 x40;XBR3 = 0 x00;/管脚输出配置，P0 口为开漏输出，其中 P0.6 接上拉电阻，P0SFRPAGE = 0 x0F;P0MDOUT = 0 x00;P1MDIN = 0 xFF;/晶振配置，采用内部晶振8 分频SFRPAGE = 0 x0F;CLKSEL = 0 x00;OSCXCN = 0 x00;OSCICN = 0 x84;void main(void)config();pcaini();pca0ini();while(1)/慢速反向运行 2 秒MOTO_BACK;PWM0_set(10);delay1ms(2000);MOTO_BREAK;/急停/慢速正向运行 2 秒MOTO_FORD;PWM0_set(10);delay1ms(2000);MOTO_BREAK;/急停delay1ms(2000);/快速反向运行 2 秒MOTO_BACK;PWM0_set(200);delay1ms(2000);MOTO_BREAK;/急停delay1ms(500);/快速正向运行 2 秒MOTO_FORD;PWM0_set(200);delay1ms(2000);MOTO_BREAK;/急停delay1ms(2000);前面一大块定义有一些没有用，不用管它。3、实验PWM 调速，试验中是开环的，没有检测装置。这种其实是没有使用价值的。PWM 的占空比与速度完全不成线性关系。不要期望精确调速，而且有很大一段 PWM 死区，即电机不动，这是平均电压没有达到直流电机的启动电压的原因。 实验中使用的电机是一个二手市场 10 块钱买来的，没有任何铭牌标记的。先给加24v 电压能转，就姑且当成是 24v 吧。注意一个很重要的问题，电路中 5V 和 24V 一定要供地。我使用的开关电源倒是 24v 但是没法共地，因此，就给电机输入12v 了。图 4 实验照片4、请教各位：上面所以评论性东西都是我自己的结论， 如有不妥之处，万望提出。最主要想听听做过这类试验的讲讲一下几个方面。(1)、实际使用的小功率直流电机，比如光驱中，软驱、小玩具等等，如果采用的是直流电机进行伺服控制，驱动使用什么芯片？(2)、PWM 调速死区程度一般多大，非线性程度多大？我试验用8 位 PWM 从 00-255，满电压为12V，一直到100 都不转。过了100 以后非线性非常非常严重。几乎到 170 就升到 12V 左右了，再改变也没有意义了。估计有什么问题。5、所用芯片 datasheetL298N.pdf6n137.pdfPC817.pdfL292.pdf