基于80C196KC和L298N的直流电机PWM控制技术

　　摘要：阐述了基于80C196KC和L298N的直流电机PWM控制系统的设计，给出了PWM调速系统的工作原理，结合具体硬件电路介绍了L298N驱动直流电机的实现方法及抗干扰措施，并给出了引入分段PI控制的软件实现方法。实践证明，系统工作稳定可靠，达到设定效果。

　　1、引言

　　直流电机以其具有良好的调速性能、较大的起动转矩和过载能力强等特点广泛应用于各种领域。近年来，直流电机的结构和控制方式都发生了很大的变化，随着计算机进入控制领域以及新型电力电子功率元件的不断出现，PWM（pulsewidthmodulaTIon）调速已成为直流电机调速的新方式，并凭借开关频率高、低速运行稳定、动态性能优良、效率高等优点在直流电机调速中被普遍运用。

　　2、基于PWM调速系统的工作原理

　　PWM即脉冲宽度调制是指利用大功率晶体管的开关特性来调制固定电压的直流电源，按一个固定的频率来接通和断开，并根据需要改变一个周期内接通和断开时间的长短，通过改变直流伺服电动机电枢上电压的占空比来改变平均电压的大小，从而控制电机的转速。因此又常被称为开关驱动装置，PWM控制的示意图如图1所示。

　　

　　图1PWM控制示意图

　　改变占空比通常有PWM和PFM（pulsefrequencymodulaion）两种方式。PWM是通过改变导通脉冲宽度，即通常所说的定频调宽方式。PFM是导通脉冲宽度恒定通过改变开关频率来改变占空比，由于当遇到某个特殊频率下的机械谐振时，常导致系统的震动和啸叫声，因此在直流电机的控制中以PWM控制方式为主。

　　3、基于80C196KC和L298N的控制系统硬件设计

　　基于80C196KC和L298N的直流电机调速系统由单片机最小系统、R/D变换器、PWM功放电路、A/D和D/A转换电路、接收指令接口电路等组成。单片机最小系统采用16位单片机80C196KC外扩接口电路，主要用来实现数据采集、PWM信号产生等功能，调速系统组成原理框图见2。

　　

　　图2PWM调速系统组成框图