脉宽调制电机控制讲义

1、PWI#宽调制电机控制实训肉D3S段口口口 5-二;二回口回口 NdS”“ Z I 怛队整片龟 L 用二：? I3Q 罡口 口口死 901%入 H桥原理简述典型电路：所谓H桥驱动电路是为了直流电机而设计的一种常见电路, 它主要实现直流电机的正反向驱动，其典型电路形式如下：从图中可以看出，其形状类似于字母 H,而作为负载的直流电机是像“桥” 一样架 在上面的，所以称之为“ H桥驱动”。4个开关所在位置就称为“桥臂”。假设开关A、D接通，电机为正向转动，则开关B、C接通时，直流电机将 反向转动。 从而实现了电机的正反向驱动。电机的另外的2个工作状态：A 刹车一一将B、D开关（或A C）接通，则电机

2、惯性转动产生的电势将被短路， 形成阻碍运动的反电势，形成“刹车”作用。B）惰行一一4个开关全部断开，则电机惯性所产生的电势将无法形成电路，从而也 就不会产生阻碍运动的反电势，电机将惯性转动较长时间。典型电路构成：以上只是从原理上描述了 H桥驱动，而实际应用中很少用开关构成桥臂， 通常使用晶体 管，因为控制更为方便，速度寿命都长于有接点的开关（继电器）。细分下来，晶体管有 双极性和MOSf之分，而集成电路只是将它们集成而已，其实质还 是这两种晶体管，只是为了设计、使用方便、可靠而做成了一块电路。双极性晶体管构成的H桥:MO$构成的H桥:H桥的简单分析ZMjiniuHwuimRnnnrD9VCC7

3、Q23GXD4QIQ3 ?M02MINAOUTAlEWhvcc上图使用了 PMOS口 NMOS管子，实际上改变电路也可以使用同类的管子死区时间：死区时间是PWM输出时，为了使H桥或半H桥的上下管不会因为开关速度问题或电 机运行时DIR信号突然反向而发生同时导通而设置的一个保护时段。通常也指 pwm响应时 问。T2TDIT1TD2死区时间示意图DS1102E:、本项目所用的电路P1CPL_i ntertaceICHMHWiiF1GNDPWABYY00010110101011102临入端或作门（正谓情）隔离与逻辑控制DETECTIONHVGInHXdlDEAD TIMELOGICLL 坦一L LO

4、.DLEVELSHIFTERLVGDRIVERLVG_rurLrLRLmuT_L3-LrLTLrurLr四、H桥主要性能：A）效率一一所谓驱动效率高，既要将输入能量尽多输出给负载，驱动电路少耗能，具体 点，既4个桥臂导通时最好没有压降。B）安全性一一不能同侧桥臂同时导通；C）电压一一 能够承受的驱动电压；D）电流一一能够通过的驱动电流。E）温度一一直流电机H桥驱动时，测三极管或场效应管的工作温度长时间满负荷工作， 不应该烫手。五、硬件连接与控制程序1S19ZZLEAR 可,ulkomq rw:口方向我速：加速-3- PWMH 3V:京 :土” 1XIF丸 L1PQJaAVOF 口P口胃启摩XT

5、A12叩斗!0皿心MF初修FQAKRJ8TF 口 才桃蚓PR组PE, 1grwz P111 FEW风正ALEE5正工SigF1DPZj&*AU 单工整孰巧FJDfRXOP1JP3.ir&F1SP3THTDP14paiimF1事Fl.hTDF15F35mF3HFl JPl-TfflJATBCS1I cT&nvyrwTT1D-TTR2 *?DflR1 . *7nn.按下岛电平逐步电拿J 欧按东岛电平通击法”;按键未按下时为1 ,按下键时为0；按键按下时电机动作，释放停止本次I/O连接：/1.0为PWM输出/1.1为正反转输出/1.4为加速控制/1.5为减速控制/1.6为正反转控制/1.7为急停控制

6、本次I/。连接：1 .。为PWM输出L 1为DIR正反转输出F16ACS0 g Pl 7 SCK gP3.1UP3KP3 0 EXDFl XXKfelj Pl 6(inso) H 7(sctg RST PSO(RXDO NC F3 KTXDJ 呼即YTO) FSilpn) P3.4CT0 kxtiCFlTT?K_no V 一一odr-.!.PCI P0.5(AD5) FO 6(.405) FOJW7)EAW NC ALETOOG EN P2.7cAi5) P2 6(A14) P2XAB)vwaK7dK w1.rJ-VLX Ign 司壬Fd1.4为加速控制L 5为减速控制1. 6为正反转控制1.

7、 7为急停控制_血六、调试步骤A、对照电路图检查焊接质量B、烧写控制程序C、接控制线D、不加电机电源进行测试1、13V2、PWM和DIR输入3、L6384 输入 1 和 1和7要么波形相反，要么电平相反（1,0）4、L6384输出，同一片的 5和7,及5E、接电机最后测试七、控制程序：*汇编程序*按键控制PWM控制电机正反向转动和加减速* MCU: AT89S52 晶振：11.0592MHz*PWM控制控制电机正反向转动和加减速程序适用ME系列单片机开发系统晶振为11.0592M利用定时器控制产生占空比可变的PWM波按K1, PWM值增加，则占空比减小，加速。按K2, PWM值减小，则占空比增

8、加，减速。当PWM值增加到最大值或减小到最小值时，蜂鸣器将报警。*PWM EQU 30HOUT EQU P0;接口INCKEY BIT P1.4DECKEY BIT P1.5;K1,PWM值增加键。;K2,PWM值减小键。BEEP BIT P3.7*ORG 0000HLJMP STARTORG 000BHLJMP INTT0ORG 001BHLJMP INTT1ORG 0050H;主程序;定时器0工作在模式1,定时器1工作在模式2。;START:MOV SP#60HMOV PWM,#7FH;赋初始值MOV TMOD,#21HMOV TH1,PWM;脉宽调节MOV TL1,#00HMOV TH0

9、,#0FCH;1ms 延时常数MOV TL0,#066H;频率调节SETB EASETB ET0SETB ET1SETB TR0LOOP:MOV A,PWM;JB INCKE工OOP1;增加键是否按卜？ACALL DELAY;延时去抖动JB INCKE工OOP1CJNE A,#0FFH,PWMINC;是否到最大值？ACALL BEEP_BL;是，蜂鸣器报警。AJMP LOOPPWMINC:INC PWM;调节脉宽（脉宽减小）AJMP LOOPLOOP1:JB DECKEYOOP2;减小键是否按卜？ACALL DELAY;延时去抖动JB DECKEYOOP2CJNE A,#02H,PWMDEC;

10、是否到最小值？ACALL BEEP_BL;是，蜂鸣器报警。AJMP LOOPPWMDEC:DEC PWM;调节脉宽（脉宽增加）LOOP2:AJMP LOOP*;；T0中断服务子程序（频率）；控制定时器1中断；INTT0:CLR TR1MOV TH0,#0FCH;1ms 延时常数MOV TL0,#066H;频率调节MOV TH1,PWMSETB TR1MOV OUT,#00H;启动输出RETI;T1中断服务子程序（脉宽）;控制PWM脉冲宽度*INTT1:CLR TR1；脉宽调节结束MOV OUT,#0FFH ;结束输出RETI* ;10ms延时子程序*;DELAY:MOV R6,#50DELAY

11、1:MOV R7,#93DELAY2:DJNZ R7,DELAY2DJNZ R6,DELAY1RET;；蜂鸣器响一声子程序;BEEP_BL:MOV R6,#200BL1:CPL BEEPACALL BL2DJNZ R6,BL1MOV R5,#25CALL DELAY3RETBL2:MOV R7,#150BL3:NOPNOPDJNZ R7,BL3RETDELAY3:;延日R5X 10MSBL4:MOV R6,#50MOV R7,#93BL5:DJNZR7,BL5DJNZR6,BL4DJNZR5,DELAY2RET*END*以下为C51程序/*PWM控制LED灯渐亮渐灭C51程序* MCU: AT

12、89S52 晶振：11.0592MHz *PWM控制LED灯渐亮渐灭程序适用ME系列单片机开发系统晶振为11.0592M利用定时器控制产生占空比可变的PWM波按K1, PWM值增加，则占空比减小，LED灯渐暗。按K2, PWM值减小，则占空比增加，LED灯渐亮。当PWM值增加到最大值或减小到最小值时，蜂鸣器将报警。*/#includesbit K1 =P1A4 ;/PWM 值增加键sbit K2 =P1A5 ;/PWM 值减少键sbit BEEP =P3A7 ;/ 蜂鸣器unsigned char PWM=0 x7f ;/赋初值char code reserve 3 _at_ 0 x3b;/

13、保留 0 x3b 开始的 3 个字节/*延时子程序*/ void delayms(unsigned char ms)unsigned char i ;while(ms-)(for(i=0 ; i114 ; i+);)/*延时子程序*/ void delay(unsigned char t) (while(t-);) /*蜂鸣器子程序*/ void Beep()(unsigned char i ; for (i=0 ;i，!.匚 X z.，一:-:. 一1 LBl-/LI 1 r L- - - - G /。8-.,-,.- i r J I I - 1 J : - - a I 11 J- J一曼口

14、皆;1 JclJI 1 ill I I: - LI ru i - H J - s - - fcr ,1- I 5 I,(沼二工、口邂 Jc?s MC34063是一单片双极型线性集成电路，专用于直流一直流变换器控制部分1C1, C3100uF080522C21500pF080513C4, C5, C6, C7, C80.1uF (104)080554D1D Schottky08051肖特基二极管5L1100uH080516P1四针排插1CPU_interface7P2+24V GND1电源端子8P3outA outB1电机端子9Q1, Q2, Q3, Q4IRF3205直插410R11800805111R20.220805112R310K08051L6384是专门的不对称半桥驱动芯片54/74 02为四组2输入端或非门（正逻辑）13R41K0805114R5, R7, R8, R1