基于51單片機的直流電機調速的方法引言

田云史潔黑龍江農業(yè)經濟職業(yè)學院機電工程系157041許多單片機愛好者，在設計一些單片機控制系統的時候，都會采用小型直流電動機來制作各種各樣的對于直流電機的控制，無非是控制其轉向，以及速度。轉向的控制方法比較簡單，只要改變電機的通電極性就可改變其旋轉方向。在這里，我們重點討論如何對其速度上的控制，對其調速可以采用多種辦法。對于直流電機轉速的調節(jié)，最常用的辦法是通過改變電樞端的電壓來實現，傳統的思路是通過調節(jié)電樞電路電阻R的阻值來改變端電壓，以達到調速的目的。但由于接入的電阻消耗了部分電壓，因此這種傳統的調速方法效率很低。隨著電力電子技術的發(fā)展，出現了許多新的電樞電壓控制方法，其中PWM(PulseWidthModulationPWMPWM控制技術構成的無級調速系PWM實51PWMPWM基本原理最大值VmaxPWM是通過控制固定電壓的直流電源開關頻率，從而改變負載兩端的電壓，進而達到控制要求的一PWM可以應用在許多方面，如電機調速、溫度控制、壓力控制等。在PWM驅動控制又被稱為“開關驅動裝置1所示，在脈沖作用下，當電機通電時，速度增加；電機斷電時，速度逐漸減少。只要按一定規(guī)律，改變通、斷電的時間，即可讓電機轉速得到控制。最大值Vmax平均值Vd最小值Vmint1t2平均值Vd最小值Vmint1t2T設電機始終接通電源時，電機轉速最大V ，占空比為Dt/T

tt

，則電機的平均速max 1 1 2度為VV Dd max式中，VV

——電機的平均速度；d——電機全通電時的速度(最大)；maxDt1

/T

t1tt11

——占空比。(2)可見，當我們改變占空比Dt1

/T

t1 V，tt d1 2Vd

t/T1

t1tt11

并不是嚴格的線性關系，800H-1000HZ Z實現方法PWM51單片機產生PWM信號的軟件實現方法。MCS-51系列典型產品805l具有兩個定時器T0和T。通過控制定時器初值8051的任意輸出口輸出不同占空比的脈沖波形。由于PWM信號軟件實現的核心是單片機內部的定時器，而不關系。如果單片機的時鐘頻率為n位，則定時器初值與定時時間的關系為： Nt 2nn 1 0 f式中，t1表示定時時間；n表示定時器的位數；n0表示定時器的計數初值；N表示單片機一個機器周期需要時鐘數，8051需要12個時鐘；f表示單片機晶振頻率。N同的定時初值t1，進而達到控制電機轉速的目的。Dt1

/T

t1tt11

，我們需要用到兩個定時器，一個用來控制高電平時間，另外一個分別控制高電平和低電平持續(xù)的時間來調整占空比D51單片機的P1.0端口輸出PWM波形的流程圖。初始化定時器初始化定時器T0N等中斷Y中斷程序判斷P1.0高?NY賦低電平控制初值置P1.0為低電平賦高電平控制初值置P1.0為高電平返回斷點具體實例

圖2P1.0端口輸出PWM波形流程圖12MHZ5111/4PWM這里面采用定頻調寬法，采用PWM1000HZ11/425075012MHZ算公式，可以得到高電平控制初值和低電平控制初值。通過分析編寫程序如下：#include<reg51.h>sbitp1_0=P1^0;voidmain(){TMOD=0x01; //計時器T0方式1TH0=(65536-750)/256; 賦計時器初值高TL0=(65536-750)%256;//賦計時器初值低位EA=1; //開總中斷ET0=1; //開計時器T0中斷TR0=1; //啟動計時器T0p1_0=0; //置P1.0為低while(1); //等計時器T0中}voidtimer0()interrupt1{if(p1_0==1){}else{}}

TH0=(65536-750)/256;//賦低電平控制計時器初值高位p1_0=0;TH0=(65536-250)/256;//賦高電平控制計時器初值高位p1_0=1;結束語1/4占空比PWMPWM另外也可以結合外部按鍵實現可控占空比的PWM信號，并可以將占空比由數碼管或液晶顯示器顯示出來。更多更大的功能交給同學們來完成吧！通過單片機來實現電機調整有多種途徑。相對于其他用硬件或者硬軟結合的方法實現對電機進行調整，采用PWM用純軟件的方法來實現調速過程，具有更大的靈活性和更低的成本，能夠充分發(fā)揮單片機