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基于51单片机的直流电机转速测控系统设计

发布时间:2020-07-21 18:30:16 阅读: 来源:夹头厂家

0 引言 目前使用的电机模拟控制电路都比较复杂,测量范围与精度不能兼顾,且采样时间较长,难以测得瞬时转速。本文介绍的电机控制系统利用PWM控制原理,同时结合霍尔传感器来采集电机转速,并经单片机检测后在显示器上显示出转速值,而单片机则根据传感器输出的脉冲信号来分析转速的过程量,并超限自动报警。本系统同时设置有按键操作仪表,可用于调节电机的转速。1 系统方案的制定 直流电机控制系统主要是以C8051单片机为核心组成的控制系统,本系统中的电机转速与电机两端的电压成比例,而电机两端的电压与控制波形的占空比成正比,因此,由MCU内部的可编程计数器阵列输出PWM波,以调整电机两端电压与控制波形的占空比,从而实现调速。本系统通过霍尔传感器来实现对直流电机转速的实时监测。系统的设计任务包括硬件和软件两大部分,其中硬件设计包括方案选定、电路原理图设计、PCB绘制、线路调试:软件设计包括内存空间的分配,直流电机控制应用程序模块的设计,程序调试、软件仿真等。2 硬件设计 C8051是完全集成的混合信号系统级MCU芯片,具有64个数字I/O引脚,片内含有VDD监视器、看门狗定时器和时钟振荡器,是真正能独立工作的片上系统,并能快捷准确地完成信号采集和调节。同时也方便软件编程、干扰防制、以及前向通道的结构优化。 本单片机控制系统与外部连接可实时接收到外部信号,以进行对外部设备的控制,这种闭环系统可以较准确的实现设计要求,从而制定出一个合理的方案,图1所示是电机测控系统框图。

本系统先由单片机发出控制信号给驱动电机,同时通过传感器检测电机的转速信号并传送给单片机,单片机再通过软件将测速信号与给定转速进行比较,从而决定电机转速,同时将当前电机转速值送LED显示。此外,也可以通过设置键盘来设定电机转速。系统中的转速检测装置由霍尔传感器组成,并通过A/D转换将转速转换为电压信号,再以脉冲形式传给单片机。这种设计方法具有频率响应高(响应频率达20 kHz以上)、输出幅值不变、抗电磁干扰能力强等特点。其中霍尔传感器输入为脉冲信号,十分容易与微处理器相连接,也便于实现信号的分析处理。单片机的TO口可对该脉冲信号进行计数。 电子镇流器相关文章:电子镇流器工作原理

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