《基于單片機(jī)的直流電動(dòng)機(jī)PWM 調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計(jì)》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《基于單片機(jī)的直流電動(dòng)機(jī)PWM 調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計(jì)（19頁珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、本文僅供參考目錄1 引言12 直流PWM 調(diào)速系統(tǒng)的工作原理13 直流電機(jī)PWM 調(diào)速系統(tǒng)的硬件組成24 設(shè)計(jì)方案134.1 主控電路設(shè)計(jì)34.1.1 P89V51RD2概述34.1.2 特性34.1.3 用到的功能44.1.3.1 脈寬調(diào)節(jié)模式44.1.3.2 16位軟件定時(shí)器模式44.1.3.3 定時(shí)器/計(jì)數(shù)器0和144.1.4 電路設(shè)計(jì)54.2 鍵盤接口和顯示電路設(shè)計(jì)54.2.1 ZLG7290模塊簡(jiǎn)介54.2.1.1 特點(diǎn)54.2.1.2 采用24 引腳封裝引腳圖64.2.2 電路設(shè)計(jì)74.3 驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)84.3.1 L298簡(jiǎn)介84.3.2L298N的邏輯功能84.3.3 L298

2、內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖794.3.4 電路設(shè)計(jì)104.4 其他電路設(shè)計(jì)104.4.1 單片機(jī)程序下載電路104.4.2 電源電路114.4.3 復(fù)位電路114.5 總體電路圖125 系統(tǒng)調(diào)速程序設(shè)計(jì)145.1 編程軟件145.2 編程模塊145.2.1 中斷程序部分145.2.2 鍵盤部分和顯示部分145.3 程序框圖145.3.1 定時(shí)器中斷程序框圖145.3.2 鍵盤和顯示模塊流程圖155.4 實(shí)現(xiàn)功能166 設(shè)計(jì)方案2166.1 電路設(shè)計(jì)166.2 程序框圖5187 操作說明18基于單片機(jī)的直流電動(dòng)機(jī)PWM 調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計(jì)摘 要：本文根據(jù)降壓斬波電路原理，結(jié)合在實(shí)際中的應(yīng)用，從原理設(shè)計(jì)上實(shí)現(xiàn)了直流PW

3、M 調(diào)速系統(tǒng)，根據(jù)可行性，論文提出了兩種方案思想，方案1為一個(gè)開環(huán)系統(tǒng)，調(diào)節(jié)占空比，進(jìn)而改變U0的大小，即電動(dòng)機(jī)端電壓的大小，于是改變電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，達(dá)到調(diào)速的目的，通過鍵盤輸入轉(zhuǎn)速給定，查表計(jì)算對(duì)應(yīng)占空比。方案2為一個(gè)閉環(huán)系統(tǒng)，控制程序按照PID算法自動(dòng)調(diào)節(jié)占空比，以縮短過度過程，使轉(zhuǎn)速穩(wěn)定。本文給出了單片機(jī)和接口電路的硬件詳細(xì)介紹和相關(guān)電路設(shè)計(jì)和程序框圖設(shè)計(jì)。 關(guān)鍵詞：PWM ，調(diào)速系統(tǒng)，占空比，P89V51RD2,L298 1 引言隨著計(jì)算機(jī)進(jìn)入控制領(lǐng)域以及高開關(guān)頻率、全控型電力半導(dǎo)體器件的發(fā)展，脈寬調(diào)制（PWM） 的直流調(diào)速系統(tǒng)在調(diào)速控制中得到越來越普遍的使用。PWM(脈沖寬度調(diào)制)功率

4、放大器具有功耗低，效率高，體積小，價(jià)格低，工作可靠等優(yōu)點(diǎn)，并且大大降低了電路的復(fù)雜度，提高了系統(tǒng)的可靠性。因此，直流電動(dòng)機(jī)采用PWM調(diào)速已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用，在傳統(tǒng)的調(diào)速系統(tǒng)中一般采用硬件作為脈沖發(fā)生器的方式，應(yīng)用的元件較多，同樣會(huì)增加電路的復(fù)雜程度。為此，本文介紹一種靠軟件發(fā)出脈沖信號(hào)來實(shí)現(xiàn)直流電動(dòng)機(jī)調(diào)速控制的方法，本系統(tǒng)具有功率器件體積小，功率大，損耗低，控制靈活簡(jiǎn)單，效率高的特點(diǎn)。2 直流PWM 調(diào)速系統(tǒng)的工作原理PWM 調(diào)速裝置是利用大功率晶體管的開關(guān)特性來調(diào)制固定電壓的直流電源，按一個(gè)固定的頻率來接通和斷開，并根據(jù)需要改變一個(gè)周期內(nèi)接通和斷開時(shí)間的長(zhǎng)短，通過改變直流伺服電動(dòng)機(jī)電樞上電

5、壓的占空比來改變平均電壓的大小，從而控制電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。占空比越高轉(zhuǎn)速越快，反之亦然。因此，這種裝置又稱為開關(guān)驅(qū)動(dòng)裝置，PWM 控制的示意圖，如圖1 所示。圖1這是一個(gè)直流降壓斬波電路。電壓平均值Ud可用下式表示為Ud=E*ton/(ton+toff)=E*ton/T=E （1）,式中ton 開關(guān)每次接通的時(shí)間；T 開關(guān)通斷的時(shí)間周期； 占空比，= ton /T 。由此電路得到的電動(dòng)機(jī)兩端的電壓波形，如圖2 所示。圖2在他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)中，有Ea=Ua-IaRa（2），式中Ua電機(jī)的端電壓，Ua=U-IaR，當(dāng)Ia=0或R=0時(shí)，Ua=U。若忽略電阻壓降IaRa，并考慮Ea=Cen,則式（2）變?yōu)?/p>

6、nUa/Ce（3）。由(1),(3)兩式可見，改變開關(guān)接通時(shí)間ton 和開關(guān)周期T 的比例亦即改變脈沖的占空比，電動(dòng)機(jī)兩端的電壓平均值也隨之改變，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速與端電壓成正比，而端電壓與占空比成比例。因而電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速得到了控制。改變占空比有兩種調(diào)制方法：一種是開關(guān)周期恒定，通過改變導(dǎo)通脈沖寬度來改變占空比的方式，即脈沖寬度調(diào)制（Pulse Width Modulation ，縮寫為PWM）；另一種方式為導(dǎo)通脈沖寬度恒定，通過改變開關(guān)頻率( f = 1/T ) 來改變占空比，亦即脈沖頻率調(diào)制（Pulse Frequency Modulation ，縮寫為PFM）。1由于PFM 控制是依靠脈沖頻率來改

7、變占空比的，當(dāng)遇到某個(gè)特殊的頻率下的機(jī)械諧振時(shí)，常導(dǎo)致系統(tǒng)震動(dòng)和出現(xiàn)嘯叫聲，這一嚴(yán)重的缺點(diǎn)導(dǎo)致PFM 控制在伺服系統(tǒng)中不適用。目前，在直流電動(dòng)機(jī)的控制中，以PWM 控制方式為主。 根據(jù)以上原理，本系統(tǒng)采用鍵盤輸入轉(zhuǎn)速給定，按照PID算法自動(dòng)調(diào)節(jié)占空比，縮短過渡過程、穩(wěn)定速度。本設(shè)計(jì)將占空比為1時(shí)Ud對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)速最大值，這樣調(diào)節(jié)占空比就能實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速由最大到最小的調(diào)節(jié)。比如可以將一開機(jī)占空比初值設(shè)置成50%，轉(zhuǎn)速設(shè)置成最高的一半，則可以通過調(diào)節(jié)占空比，使轉(zhuǎn)速可以在設(shè)定范圍內(nèi)調(diào)節(jié)。這個(gè)設(shè)置在編制程序中設(shè)定。3 直流電機(jī)PWM 調(diào)速系統(tǒng)的硬件組成 該直流電動(dòng)機(jī)PWM 調(diào)速系統(tǒng)由上位機(jī)（PC 機(jī)）、單片機(jī)P8

8、9V51RD2、功率集成電路芯片L298 和直流電動(dòng)機(jī)組成，如圖3 所示。在整個(gè)PWM 調(diào)速器中，PC 機(jī)作為主控制器，其上運(yùn)行控制主程序，提供用戶界面，并且根據(jù)系統(tǒng)提供的信息將電動(dòng)機(jī)運(yùn)行的指令（速度值）下達(dá)給單片機(jī)。單片機(jī)作為底層控制器，運(yùn)用一定的控制算法完成電動(dòng)機(jī)的速度控制。圖34 設(shè)計(jì)方案1 根據(jù)給定轉(zhuǎn)速，通過查表或者計(jì)算，得到對(duì)應(yīng)的占空比，進(jìn)行改變轉(zhuǎn)速。設(shè)電機(jī)轉(zhuǎn)速n=f(u), u=E,由這兩個(gè)關(guān)系式可以推導(dǎo)出=G(n)，當(dāng)從鍵盤輸入轉(zhuǎn)速時(shí)就可以由=G(n)解出對(duì)應(yīng)占空比的值，就可以向單片機(jī)的PWM寄存器中送入256*的值，這樣就從單片機(jī)的PWM模塊中輸出了占空比為的PWM波，電機(jī)的轉(zhuǎn)

9、速為給定值。這種情況是理想的情況，當(dāng)電機(jī)負(fù)載或者電壓E發(fā)生變化，=G(n)就會(huì)發(fā)生變化，這時(shí)通過計(jì)算或者查表得出的占空比就和實(shí)際情況發(fā)生偏差，這時(shí)電機(jī)的轉(zhuǎn)速就會(huì)偏離給定的轉(zhuǎn)速。這種方案控制簡(jiǎn)單，實(shí)現(xiàn)容易，但是只適用于轉(zhuǎn)速控制精度不高和負(fù)載變化不大的情況。4.1 主控電路設(shè)計(jì)采用P89V51RD2單片機(jī)為主控芯片，可以將編好的程序通過計(jì)算機(jī)串口下載到芯片中，而不必通過編程器下載。芯片內(nèi)部含有flash和RAM，無須擴(kuò)展外部存儲(chǔ)器，使用方便。而且含有pwm模塊，適合輸出PWM波，簡(jiǎn)單方便。4.1.1 P89V51RD2概述P89V51RD2是一款80C51微控制器，包含64kB Flash和102

10、4字節(jié)的數(shù)據(jù)RAM。 Flash程序存儲(chǔ)器支持并行和串行在系統(tǒng)編程（ISP）。并行編程方式提供了高速的分組編程（頁編程）方式，可節(jié)省編程花費(fèi)和推向市場(chǎng)的時(shí)間。ISP允許在軟件控制下對(duì)成品中的器件進(jìn)行重復(fù)編程。應(yīng)用固件的產(chǎn)生/更新能力實(shí)現(xiàn)了ISP的大范圍應(yīng)用。2 4.1.2 特性80C51核心處理單元； 5V的工作電壓，操作頻率為040MHz； 64kB的片內(nèi)Flash程序存儲(chǔ)器，具有ISP（在系統(tǒng)編程）和IAP（在應(yīng)用中編程）功能； 通過軟件或ISP選擇支持12時(shí)鐘（默認(rèn)）或6時(shí)鐘模式； SPI（串行外圍接口）和增強(qiáng)型UART； PCA（可編程計(jì)數(shù)器陣列），具有PWM和捕獲/比較功能； 4個(gè)8

11、位I/O口，含有3個(gè)高電流P1口（每個(gè)I/O口的電流為16mA）； 3個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器； 可編程看門狗定時(shí)器（WDT）； 8個(gè)中斷源，4個(gè)中斷優(yōu)先級(jí)； 2個(gè)DPTR寄存器； 低EMI方式（ALE禁能）； 兼容TTL和CMOS邏輯電平； 掉電檢測(cè)； 低功耗模式 掉電模式，外部中斷喚醒；空閑模式； 34.1.3 用到的功能4.1.3.1 脈寬調(diào)節(jié)模式所有PCA模塊都可用作PWM輸出，所以把PCA模塊設(shè)置成PWM輸出模塊。輸出頻率取決于定時(shí)器的時(shí)鐘源。 圖42由于所有模塊共用僅有的PCA定時(shí)器，所以他們的輸出頻率相同。各個(gè)模塊的輸出占空比是獨(dú)立變化的，與使用的捕獲寄存器CCAPnL有關(guān)，脈寬的

12、數(shù)值保存在PCA定時(shí)器中，和CCPA在8位比較器進(jìn)行比較，當(dāng)PCA CL SFR的值小于CCAPnL SFR時(shí)，輸出為低，當(dāng)PCA CL SFR的值等于或大于時(shí)，輸出為高。即產(chǎn)生了脈寬可調(diào)的PWM波，當(dāng)CL的值由FF變?yōu)?0溢出時(shí)，的內(nèi)容裝載到CCAPnL中，這樣就可以實(shí)現(xiàn)無干擾地更新PWM。另外，要使能PWM模式，模塊CCAPMn寄存器的PWM和ECOM位必須置位。4.1.3.2 16位軟件定時(shí)器模式通過置位CCAPMn寄存器的ECOM和MAT位，可使PCA模塊用作軟件定時(shí)器，PCA定時(shí)器的值與模塊捕獲器的值相比較，當(dāng)兩者相等時(shí)，如果位CCFn（CCON SFR）和位ECCFn（CCAPMn

13、 SFR）都置位，將產(chǎn)生中斷。4.1.3.3 定時(shí)器/計(jì)數(shù)器0和1 2個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器：定時(shí)器0和定時(shí)器1。兩者可配置成定時(shí)器或事件計(jì)數(shù)器。用做定時(shí)器功能時(shí)，每經(jīng)過一個(gè)機(jī)器周期，寄存器加1。因此，可以將一個(gè)機(jī)器周期看做計(jì)數(shù)周期。由于一個(gè)機(jī)器周期由6個(gè)振蕩周期組成，所以，定時(shí)器的計(jì)數(shù)率為1/6振蕩頻率。4.1.4 電路設(shè)計(jì)圖5P1.5為 PWM輸出口，M0，M1輸出0，1電平，設(shè)置當(dāng)都為0或者1時(shí)，電動(dòng)機(jī)停止；當(dāng)為1，0時(shí)正轉(zhuǎn)，0，1時(shí)反轉(zhuǎn)，程序存儲(chǔ)在Flash程序存儲(chǔ)器中4.2 鍵盤接口和顯示電路設(shè)計(jì)采用ZLG7290芯片，可以通過鍵盤調(diào)節(jié)脈寬，進(jìn)而調(diào)節(jié)占空比，改變電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速。4.2.1

14、 ZLG7290模塊簡(jiǎn)介4.2.1.1 特點(diǎn)1 I2C 串行接口提供鍵盤中斷信號(hào)方便與處理器接口2 可驅(qū)動(dòng)8 位共陰數(shù)碼管或64 只獨(dú)立LED 和64 個(gè)按鍵3 可控掃描位數(shù)可控任一數(shù)碼管閃爍4 提供數(shù)據(jù)譯碼和循環(huán)移位段尋址等控制5 8 個(gè)功能鍵可檢測(cè)任一鍵的連擊次數(shù)6 無需外接元件即直接驅(qū)LED 可擴(kuò)展驅(qū)動(dòng)電流和驅(qū)動(dòng)電壓7 提供工業(yè)級(jí)器件多種封裝形式PDIP24 SO24。44.2.1.2 采用24 引腳封裝引腳圖如圖6所示圖644.2.2 電路設(shè)計(jì)圖7鍵盤接口模塊電路（圖7中上半部分）圖中的14個(gè)鍵為0-13號(hào)，為數(shù)字輸入控制電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速和正反轉(zhuǎn)及停止。顯示模塊電路（圖7中下半部分）采用8

15、個(gè)共陰極數(shù)碼管，采用比較省電的動(dòng)態(tài)顯示方式。6圖8圖8為圖7的左下角部分的放大，I2C接口的5接正，3接負(fù)，4接單片機(jī)P89V51RD2的p1.6口，2接p1.7，1接p3.2（圖中未畫），用來3位顯示0-256的數(shù)字。4.3 驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)采用L298驅(qū)動(dòng)器，接受單片機(jī)的輸入信號(hào)并放大，驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。4.3.1 L298簡(jiǎn)介L(zhǎng)298N 是SGS 公司的產(chǎn)品, 內(nèi)部包含4 通道邏輯驅(qū)動(dòng)電路, 是一種二相和四相電機(jī)的專用驅(qū)動(dòng)器,即內(nèi)含二個(gè)H 橋的高電壓大電流雙全橋式驅(qū)動(dòng)器,接收標(biāo)準(zhǔn)TTL 邏輯電平信號(hào), 可驅(qū)動(dòng)46V、2A 以下的電機(jī)。其內(nèi)部具有2 個(gè)完全相同的PWM 功率放大回路， L298

16、可驅(qū)動(dòng)2 個(gè)電機(jī), OUT1、OUT2 和OUT3、OUT4 之間分別接2 個(gè)電動(dòng)機(jī)。5、7、10、12 腳接輸入控制電平, 控制電機(jī)的正反轉(zhuǎn), ENA, ENB 接控制使能端, 控制電機(jī)的停轉(zhuǎn)。L298 的邏輯功能如表1所示。4.3.2 L298N的邏輯功能表1 L298N的邏輯功能ENA(B)IN1(IN3)IN2(IN4)電機(jī)運(yùn)行情況HHL正轉(zhuǎn)HLH反轉(zhuǎn)H同IN2(IN4)同IN1(IN3)快速停止LXX停止4.3.3 L298內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖7圖94.3.4 電路設(shè)計(jì)圖10圖10中，單片機(jī)發(fā)出的PWM信號(hào)經(jīng)6輸入，調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速；單片機(jī)發(fā)出的0，1電平由M0和M1口發(fā)出，經(jīng)5和7輸入，控制電

17、動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)和停止。根據(jù)表1，可改為表2，如下所示表2輸入功能PWM為高M(jìn)0=1;M1=0正轉(zhuǎn)M0=0;M1=1反轉(zhuǎn)M0=M1快速停止PWM為低M0,M1無論為何種狀態(tài)不轉(zhuǎn)4.4 其他電路設(shè)計(jì)4.4.1 單片機(jī)程序下載電路圖11 單片機(jī)程序下載電路 通過MAX232ACPE芯片把計(jì)算機(jī)發(fā)送的232電平轉(zhuǎn)換為TTL電平4.4.2 電源電路 圖12 電源電路MC7805把10v轉(zhuǎn)換成5v供單片機(jī)使用，給單片機(jī)供電4.4.3 復(fù)位電路上電復(fù)位器件的復(fù)位輸入是RST腳。要使器件復(fù)位，振蕩器運(yùn)行穩(wěn)定后，RST腳上的邏輯高電平至少要保持2個(gè)機(jī)器周期，（24個(gè)時(shí)鐘周期），初始上電后，端口管腳可能是任何一種狀

18、態(tài)，直到振蕩器穩(wěn)定起振和內(nèi)部復(fù)位邏輯將所有管腳微弱拉高。無有效復(fù)位的器件上電會(huì)使MCU從一個(gè)不確定的地址開始執(zhí)行程序。這樣未定義的狀態(tài)會(huì)破壞flash的代碼。器件通電后，RST腳上的高電平除了要保持有效上電復(fù)位所需的2個(gè)機(jī)器周期外，還要保持一段時(shí)間，以便振蕩器能穩(wěn)定起振（低頻振蕩器需要幾個(gè)毫秒）。所以給出一個(gè)延長(zhǎng)RST信號(hào)的方法：將RST腳通過一個(gè)10uF的電容連接到VDD和通過一個(gè)8.2k的電阻連接到Vss，即搭建一個(gè)RC電路，如圖13所示。如果使用了RC電路，要確保VDD的上升時(shí)間小于1ms，振蕩器的起振時(shí)間小于10ms。2圖13 上電復(fù)位電路原理圖圖14 單片機(jī)復(fù)位電路本電路圖可以實(shí)現(xiàn)手

19、動(dòng)復(fù)位4.5 總體電路圖圖155 系統(tǒng)調(diào)速程序設(shè)計(jì)5.1 編程軟件采用Keil uVision3，這是KEIL公司的單片機(jī)編譯、仿真、調(diào)試的集成環(huán)境5.2 編程模塊5.2.1 中斷程序部分通過鍵盤改變PCA里的值，設(shè)置每隔一定時(shí)間向PCA里送值，一般每隔20ms向PCA送值一次，如果定時(shí)器不重裝，送往PCA里的數(shù)值就會(huì)送的太快或者太慢，所以必須讓定時(shí)器每隔一定時(shí)間重裝。這里選擇定時(shí)器0。85.2.2 鍵盤部分和顯示部分鍵值寄存器Key 地址01H 復(fù)位值00H Key 表示被壓按鍵的鍵值當(dāng)Key=0 時(shí)表示沒有鍵被壓按。閃爍控制寄存器FlashOnOff 地址0CH 復(fù)位值0111B/0111

20、B 高4 位表示閃爍時(shí)亮的時(shí)間。低4 位表示閃爍時(shí)滅的時(shí)間改變其值同時(shí)也改變了閃爍頻率也能改變亮和滅的占空比。FlashOnOff的1 個(gè)單位相當(dāng)于150 250ms 亮和滅的時(shí)間范圍為1 16 0000B 相當(dāng)1 個(gè)時(shí)間單位所有象素的閃爍頻率和占空比相同。4設(shè)置Key=0到13這14個(gè)值，0到9為數(shù)字鍵，用于輸入轉(zhuǎn)速，10，11，12分別用于控制正轉(zhuǎn)，反轉(zhuǎn)和停止，按鍵13為確認(rèn)鍵。 5.3 程序框圖5.3.1 定時(shí)器中斷程序框圖圖16 185.3.2 鍵盤和顯示模塊流程圖圖17 鍵盤和顯示模塊流程圖5.4 實(shí)現(xiàn)功能通過鍵盤調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速，占空比0-100%可調(diào)；顯示轉(zhuǎn)速；調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)。6

21、設(shè)計(jì)方案2這是個(gè)閉環(huán)系統(tǒng)如下圖，給定速度，通過反饋檢測(cè)速度，比較調(diào)節(jié)，自動(dòng)根據(jù)PID算法改變占空比使輸出在給定的速度值上穩(wěn)定，所以對(duì)電路和程序要做一定的改動(dòng)。 圖18 電機(jī)轉(zhuǎn)速閉環(huán)控制圖6.1 電路設(shè)計(jì)為了實(shí)現(xiàn)對(duì)轉(zhuǎn)速的檢測(cè)，本文設(shè)計(jì)了一個(gè)測(cè)速裝置如圖19，在電機(jī)的軸上加一個(gè)圓盤，上面根據(jù)一定的精度要求刻有數(shù)量一定的縫，當(dāng)光線通過縫隙時(shí)，光電開關(guān)接受到光，輸出低電平；當(dāng)光線被遮擋時(shí)，光電開關(guān)輸出高電平。當(dāng)盤子隨著電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，光電開光交替導(dǎo)通與截止，光電開關(guān)的開關(guān)頻率除以縫的數(shù)目即是電機(jī)的轉(zhuǎn)速。在圖的右下角加了一個(gè)光電開關(guān)電路，通過程序設(shè)置可達(dá)到控制轉(zhuǎn)速的作用，當(dāng)轉(zhuǎn)速小于設(shè)定值時(shí)，則通過程序自動(dòng)把

22、占空比增加，使轉(zhuǎn)速增加，直到達(dá)到設(shè)定值；當(dāng)轉(zhuǎn)速大于設(shè)定值時(shí)，則通過程序自動(dòng)把占空比減小，使轉(zhuǎn)速減小，直到達(dá)到設(shè)定值。圖19 電機(jī)轉(zhuǎn)速測(cè)速盤電路設(shè)計(jì)如圖20所示：圖20其中放大的光電開關(guān)電路部分如圖21圖21可以看出，左邊方框就是光電開關(guān)，右邊是施密特觸發(fā)器，進(jìn)行波形整形，把波形變規(guī)則。6.2 程序框圖5 圖20設(shè)計(jì)思想為通過給定轉(zhuǎn)速，檢測(cè)轉(zhuǎn)速，按照PID算法自動(dòng)調(diào)節(jié)占空比，使轉(zhuǎn)速穩(wěn)定，如果轉(zhuǎn)速達(dá)到給定值，則顯示出來，如果沒有，則繼續(xù)按照PID算法調(diào)節(jié)占空比，直到轉(zhuǎn)速達(dá)到給定值為止。57 操作說明把計(jì)算機(jī)的串口通過串口線和單片機(jī)的串口連在一起，上電，把調(diào)速程序下載到單片機(jī)中，然后復(fù)位單片機(jī)，運(yùn)行程序，按照方案1操作，按鍵盤的10，11，12號(hào)鍵控制電機(jī)的正轉(zhuǎn)，反轉(zhuǎn)和停止，然后按0到9輸入轉(zhuǎn)速值，控制占空比的變化來調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速。按照方案2，按鍵盤的1號(hào)鍵增加電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速；2號(hào)鍵減小電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速；3號(hào)鍵實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)，4號(hào)鍵實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)，按5號(hào)鍵電動(dòng)機(jī)停止。