微型计算机控制技术任务8直流电机的PWM调速控制ppt课件

1、 义务8：直流电机的PWM 调速控制 任务义务描画： 经过调理实验箱上的电位器旋钮输入模拟量，单片机控制输出脉冲的脉宽，从而控制直流电动机的转速。 学习内容：学习内容：一、A/D转换器的主要性能目的及分类二、并行 ADC0809芯片的引脚功能三、单片机与ADC0809的典型连线与编程四、常用开关量的驱动方法及单片机系统隔离方法五、PWM控制 模数转换器接口A/D一、A/D转换器的主要性能目的及分类1、A/D转换器的主要性能目的上图描画了A/D转换的过程1转换精度通常用分辨率和量化误差来描画2分辨率：分辨率=UREF/2N，表示输出数字量变化一个相邻数码所需输入模拟电压的变化量。3量化误差：是指

2、零点和满度校准后，在整个转换范围内的最大误差，通常是已相对误差的方式出现。以LSB为单位，如8位A/D转换器基准电压为5V时，1LSB20mv,量化误差1LSB/210mv4转换时间指A/D转换器转换完一次A/D转换所需时间，时间越短，表示顺应输入信号快速变化才干越强。按照信号传输方式分为：并行A/D和串行A/D2 2、A/DA/D转换器的分类转换器的分类 按照转换原理分位按照转换原理分位: :逐次逼近式、双积逐次逼近式、双积分式、分式、V/FV/F变换式变换式3 3、ADC0809ADC0809的芯片引脚及主要性能目的的芯片引脚及主要性能目的主要性能：主要性能： 分辨率分辨率 8 8 位；位

3、； 转换时间转换时间100100s s； 温度范围温度范围-40 -40 +85 +85 ； 可运用单一的可运用单一的 +5V +5V电源；电源； 可直接与可直接与CPUCPU衔接；衔接； 输出带锁存器；输出带锁存器； 逻辑电平与逻辑电平与TTLTTL兼容。兼容。ADC0809有有28条引脚。条引脚。OEADC0809共有28个引脚，其主要引脚信号为： START为起动模/数转换引脚，当START=1时，开场起动模/数转换。 EOC为模/数转换终了引脚 ，转换终了，该引脚输出高电平。 OE为输出允许控制，该引脚用于控制选通三态门。当OE=1时三态门翻开，模/数转换后 得到的数字量才可经过三态门

4、到达数据总线，进而被读入CPU。 CLOCK为外加时钟输入引脚，其频率为50-800KHZ，运用时常接500-600KZ。 ALE为模拟通道锁存信号，当此引脚由低电平到高电平跳变时将加到C，B，A 引脚的 数据锁存并选通相应的模拟通道。 三、单片机与三、单片机与ADC0809ADC0809的典型连线与编程的典型连线与编程可以用中断、查询和延时等待三种方式编制程序。可以用中断、查询和延时等待三种方式编制程序。1 1、中断方式、中断方式 将将ADC0809ADC0809的的EOCEOC端经过非门之后和单片机端经过非门之后和单片机的外部中断的外部中断0 0衔接衔接CLKABCD0D7STARTALE

5、OEEOCIN0IN1IN2IN3IN4IN5IN6IN7ADC0809D0D7Q0Q7GOE74LS373WRRDP2.7P0.0ALEP0.780C51INT0A0-A21112、查询方式CLKABCD0D7STARTALEOEEOCIN0IN1IN2IN3IN4IN5IN6IN7ADC0809D0D7Q0Q7GOE74LS373WRRDP2.7P0.0ALEP0.780C51INT0A0-A211P1.0 ADC0809的EOC端和P1.0相连。不断查询P1.0的形状即可得知A/D转换能否终了。 3、延时等待CLKABCD0D7STARTALEOEEOCIN0IN1IN2IN3IN4IN

6、5IN6IN7ADC0809D0D7Q0Q7GOE74LS373WRRDP2.7P0.0ALEP0.780C51INT0A0-A211ADC0809的EOC端不用和80C51相衔接，而是根据时钟频率计算出A/D转换时间，略微延伸后直接读取A/D转换值。大于128us 试比较三种方式，说出优缺陷 4、ADC0809的运用例：将单片机上0-5V的模拟信号进展A/D转换并将转换结果经过指示灯或者LED数码管进展显示，调理输入电压，可以从指示灯或者LED数码管上看到值的变化。5、扩展知识：串行A/D ADC0832及其接口电路随着单片机技术的开展，串行接口电路得到越来越多的运用，A/D转换电路同单片机

7、的接口电路除了并行扩展之外，还有串行衔接方式。80C51P1.0R1VTVCCVLR2+5V四、常用开关量的驱动方法及单片机系统隔离方法1、驱动发光二极管常见发光二极管的驱动电流普通为5-10mA，而单片机的I/O口的输出电流普通为几十uA，加正向电压，导通之后的管压降为1-2V，单片机驱动二极管的典型电路如以下图所示：1)驱动端口可用P0-P3口中恣意一端P0口应加上拉电阻，输出低电平，LED亮，反之那么暗。2)驱动限流电阻R1可取10K-100K，可视驱动三极管的值而定，值大，那么R1可略大。R1大，可减小流过80C51的电流，降低功耗。3)驱动晶体管VT，灌电流驱动时，应选取PNP三极管

8、，普通选取9014、9012.9014的值较大，Icm较小；9012的值略小，Icm较大。4)发光二极管VL限流电阻R2，可根据VL电流而定，VL电流普通取5-10mA，电流大，亮度高。2、驱动继电器驱动继电器主要思索以下两个要素:1)继电器线圈额定电压。假设额定电压为5V、6V，按照图5-3-2衔接，假设额定电压大于6V，那么按照图5-3-3衔接，假设额定电压为AC 220V，那么运用光耦合器。2)继电器线圈驱动电流。普通来讲，额定电压低，驱动电流大，触电容量大，驱动电流大。可根据线圈驱动电流大小，选用有足够输出电流的晶体三极管，且三极管的值要大，值大时，80C51的驱动电流可小一些。需求指

9、出的是要适中选取R1，R1过大，驱动电流缺乏，继电器会出现“颤抖。二极管VD的作用是防止换路时，继电器产生感应电压损坏晶体三极管 80C51P1.0R1VT1+5V继电 器VD80C51P1.0R1VT1+5V继电器VD+12VR2VT23、光电隔离接口 在单片机控制系统中，有时要将强电回路与单片机弱电供电回路隔离，以有效抑制强电干扰信号，常见的隔离方式是变压器耦合和光耦合，变压器耦合只能用于传送交变信号，且体积大、量重、功耗大，还会产生电磁干扰。光耦合技艺用于传送交变信号，又能用于传送直流信号，且体积小、量轻、功耗小，抗干扰强。 光耦合器件有多种类型，最常用的是光敏二极管构成的光耦合器，以下

10、图是80C51与光耦合器的典型衔接电路，试分析以下电路中，输出高低电平常，光耦合器的任务形状。IC180C51P1.0R1VT1+5VR3R2+VCCU0IC180C51P1.0R1VT1+5VR2+VCCU0R3需求指出的是：1)光耦合器中的发光二极管驱动电流较大，运用晶体三极管或者有足够输出电流的门电路扩展80C51的输出电流2)既然是隔离，强电回路的接地端与弱点回路的接地端不能衔接在一同，否那么隔离只是一句空话。4、驱动晶闸管 晶闸管常用于单片机控制系统中交流强电回路的执行元件，普通来讲，据需求光耦合器隔离驱动，图5-3-5为驱动双向晶闸管典型运用电路。IC180C51P1.0R1VT1

11、+5VR2R3R4R5VT2RLAC 220V+VCC80C51P1.0R1VT1+5VR2MOC3041BCRR3R4RLAC 220V 为减小驱动功率和减小晶闸管触发时产生的干扰，用于交流电路双向晶闸管的触发常采用过零触发，因此上述电路还需求正弦交流过零检测电路，在过零时产生脉冲信号引发80C51中断，在中断效力子程序中发出晶闸管触发信号，并延时关断。这就添加了控制系统的复杂性，一种较为简单的方法是采用新型元件，图5-3-6为过零检测触发晶闸管电路，MOC3041能在正弦波交流过零时自动导通，触发大功率双向晶闸管导通。从而省去了过零检测及触发等辅助电路，并降低了资料本钱，提高了可靠性。图中，R3为MOC3041触发限流电阻，R4为BCR门级电阻，防止误触发，提高抗干扰性。五、PWM控制1、PWM引见PWM意为脉冲宽度调制，是经过控制固定电压的直流电源开关频率，改动负载两端的电压，从而到达控制要求的一种电压调整方法。PWM可以运用在很多方面，比如：电机调速、温度控制、压力控制等。 在PWM驱动控制的调整系统中，按一个固定的频率来接通和断开电源，并且根据需求改动一个周期内“接通和“断开时间的长短。经过改动直流电机电枢上电压的“占空比来到达改动