PWM控制直流电机实现上来说应该不难,最主要是要求:比如加速度,需要多块达到设定速度;
一般来讲有“开环的查表法”和“闭环的采集实时速度法”;
“开环查表”:前提是知道要达到的速度是哪些,然后去增加(或减少)PWM的占空比来看速度是否和设定的一致,然后将此时的占空比放到表格中,下次需要用时,直接根据设定速度查表格就行;这种控制方法适合于“负载”不变的情况,相对简单;
“闭环速度采集”:在硬件电路上要有速度采集系统(霍尔元件),根据反馈的速度大小来调节PWM的占空比,这种方法比较精确,适用于不同的“负载”,在控制速度的过程中要小心“超调”,也就是速度加的太快或者太慢(PWM占空比调节太快),可以通过试验来确定调节的快慢或者引入PID算法;
控制电机:要了解可控硅的使用。
例子:
51单片机直流电机的PWM速度控制程序的代码如下:
/* =======直流电机的PWM速度控制程序======== */
/* 晶振采用11.0592M,产生的PWM的频率约为91Hz */
#include<reg51.h>
#include<math.h>
#define uchar unsigned char
#define uint unsigned int
sbit en1=P2^0 /* L298的Enable A */
sbit en2=P2^1 /* L298的Enable B */
sbit s1=P2^2 /* L298的Input 1 */
sbit s2=P2^3 /* L298的Input 2 */
sbit s3=P2^4 /* L298的Input 3 */
sbit s4=P2^5 /* L298的Input 4 */
uchar t=0 /* 中断计数器 */
uchar m1=0 /* 电机1速度值 */
uchar m2=0 /* 电机2速度值 */
uchar tmp1,tmp2/* 电机当前速度值 */
/* 电机控制函数 index-电机号(1,2)speed-电机速度(-100—100) */
void motor(uchar index, char speed)
{
if(speed>=-100 &&speed<=100)
{
if(index==1) /* 电机1的处理 */
{
m1=abs(speed)/* 取速度的绝对值 */
if(speed<0) /* 速度值为负则反转 */
{
s1=0
s2=1
}
else /* 不为负数则正转 */
{
s1=1
s2=0
}
}
if(index==2) /* 电机2的处理 */
{
m2=abs(speed)/* 电机2的速度控制 */
if(speed<0) /* 电机2的方向控制 */
{
s3=0
s4=1
}
else
{
s3=1
s4=0
}
}
}
}
void delay(uint j) /* 简易延时函数 */
{
for(jj>0j--)
}
void main()
{
char i
TMOD=0x02/* 设定T0的工作模式为2 */
TH0=0x9B/* 装入定时器的初值 */
TL0=0x9B
EA=1/* 开中断 */
ET0=1/* 定时器0允许中断 */
TR0=1/* 启动定时器0 */
while(1) /* 电机实际控制演示 */
{
for(i=0i<=100i++) /* 正转加速 */
{
motor(1,i)
motor(2,i)
delay(5000)
}
for(i=100i>0i--) /* 正转减速 */
{
motor(1,i)
motor(2,i)
delay(5000)
}
for(i=0i<=100i++) /* 反转加速 */
{
motor(1,-i)
motor(2,-i)
delay(5000)
}
for(i=100i>0i--) /* 反转减速 */
{
motor(1,-i)
motor(2,-i)
delay(5000)
}
}
}
void timer0() interrupt 1 /* T0中断服务程序 */
{
if(t==0) /* 1个PWM周期完成后才会接受新数值 */
{
tmp1=m1
tmp2=m2
}
if(t<tmp1) en1=1else en1=0/* 产生电机1的PWM信号 */
if(t<tmp2) en2=1else en2=0/* 产生电机2的PWM信号 */
t++
if(t>=100) t=0/* 1个PWM信号由100次中断产生 */
}
单片机控制电机转速:如果只有一个转向的话就比较容易了,如果要有正反两个转向,就需要一个H桥,并且两个I/O口输出高低电频控制。
比如用P1口的P1.0,P1.1,P1.2三个I/O口接按键,P3.4口接电频输出,编个定时程序及按键程序,如果是快(全速运行),那就P3.4口直接输出高电频“1”;中(50%),那就让P3.4口0—50ms输出高电频“1”,50ms—100ms输出低电频“0”,后面就一直以50ms进行一次取反;慢(就用10%吧),0—40ns输出高电频“1”,41ns—400ns输出低电频“0”,这样为一个周期,后面就一直循环吧。
如果按键P1.0按下,执行方式1,全速运行,否则以默认方式运行;按键P1.1按下,执行方式2,改变占空比,以50%的速度运行,否则,不作改变;按键P1.2按下,执行方式3,改变占空比,以10%的速度运行,否则,不作改变。
通过与单片机相连的按键控制直流电机停启的电路如下图所示,通过P3.6口按键触发启动直流电机,P3.7口的按键触发停止直流电机的运行。由图可知,当P1.0输出高电平“1”时,NPN型三极管导通,直流电机得电转动当P1.0输出低电平“0”时,NPN型三极管截止,直流电机停止转动。
扩展资料:通过单片机产生PWM波控制直流电机程序
#include "reg52.h"
#define uchar unsigned char
#define uint unsigned int
uchar code table[10]={0x3f,0x06,0x5b,
0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f}//共阴数码管显示码(0-9)
sbit xiaoshudian=P0^7
sbit wei1=P2^4//数码管位选定义
sbit wei2=P2^5
sbit wei3=P2^6
sbit wei4=P2^7
sbit beep=P2^3//蜂鸣器控制端
sbit motor = P1^0//电机控制
sbit s1_jiasu = P1^4//加速按键
sbit s2_jiansu= P1^5//减速按键
sbit s3_jiting=P1^6//停止/开始按键
uint pulse_count//INT0接收到的脉冲数
uint num=0//num相当于占空比调节的精度
uchar speed[3]//四位速度值存储
float bianhuasudu//当前速度(理论计算值)
float reallyspeed//实际测得的速度
float vv_min=0.0vv_max=250.0
float vi_Ref=60.0//给定值
float vi_PreError,vi_PreDerror
uint pwm=100//相当于占空比标志变量
int sample_time=0//采样标志
float v_kp=1.2,v_ki=0.6,v_kd=0.2//比例,积分,微分常数
void delay (uint z)
{
uint x,y
for(x=zx>0x--)
for (y=20y>0y--)
}
void time_init()
{
ET1=1//允许定时器T1中断
ET0=1//允许定时器T0中断
TMOD = 0x15//定时器0计数,模式1;定时器1定时,模式1
TH1 = (65536-100)/256//定时器1值,负责PID中断 ,0.1ms定时
TL1 = (65536-100)%6
TR0 = 1//开定时器
TR1 = 1
IP=0X08//定时器1为高优级
EA=1//开总中断
}
void keyscan()
{
float j
if(s1_jiasu==0) //加速
{
delay(20)
if(s1_jiasu==0)
vi_Ref+=10
j=vi_Ref
}
while(s1_jiasu==0)
if(s2_jiansu==0) //减速
{
delay(20)
if(s2_jiansu==0)
vi_Ref-=10
j=vi_Ref
}
while(s2_jiansu==0)
if(s3_jiting==0)
{
delay(20)
motor=0
P1=0X00
P3=0X00
P0=0x00
}
while(s3_jiting==0)
}
float v_PIDCalc(float vi_Ref,float vi_SpeedBack)
{
register float error1,d_error,dd_error
error1=vi_Ref-vi_SpeedBack//偏差的计算
d_error=error1-vi_PreError//误差的偏差
dd_error=d_error-vi_PreDerror//误差变化率
vi_PreError=error1//存储当前偏差
vi_PreDerror=d_error
bianhuasudu=(v_kp*d_error+v_ki*vi_PreError+v_kd*dd_error)
return (bianhuasudu)
}
void v_Display()
{
uint sudu
sudu=(int)(reallyspeed*10)//乘以10之后强制转化成整型
speed[3]=sudu/1000//百位
speed[2]=(sudu00)/100//十位
speed[1]=(sudu0)/10//个位
speed[0]=sudu//小数点后一位
wei1=0//第一位打开
P0=table[speed[3]]
delay(5)
wei1=1//第一位关闭
wei2=0
P0=table[speed[2]]
delay(5)
wei2=1
wei3=0
P0=table[speed[1]]
xiaoshudian=1
delay(5)
wei3=1
wei4=0
P0=table[speed[0]]
delay(5)
wei4=1
}
void BEEP()
{
if((reallyspeed)>=vi_Ref+5||(reallyspeed
{
beep=~beep
delay(4)
}
}
void main()
{
time_init()
motor=0
while(1)
{
v_Display()
BEEP()
}
if(s3_jiting==0) //对按键3进行扫描,增强急停效果
{
delay(20)
motor=0
P1=0X00
P3=0X00
P0=0x00
}
while(s3_jiting==0)
}
void timer0() interrupt 1
{
}
void timer1() interrupt 3
{
TH1 = (65536-100)/256//1ms定时
TL1 = (65536-100)%6
sample_time++
if(sample_time==5000) //采样时间0.1ms*5000=0.5s
{
TR0=0//关闭定时器0
sample_time=0
pulse_count=TH0*255+TL0//保存当前脉冲数
keyscan()//扫描按键
reallyspeed=pulse_count/(4*0.6)//计算速度
pwm=pwm+v_PIDCalc(vi_Ref,reallyspeed)
if(pwm
if(pwm>100)pwm=100
TH0=TL0=0
TR0=1//开启定时器0
}
num++
if(num==pwm) //此处的num值,就是占空比
{
motor=0
}
if(num==100) //100相当于占空比调节的精度
{
num=0
motor=1
}
}
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