基于51单片机的直流电机调速的方法

基于51单片机的直流电机调速的方法引言

田云史洁黑龙江农业经济职业学院机电工程系157041许多单片机爱好者，在设计一些单片机控制系统的时候，都会采用小型直流电动机来制作各种各样的对于直流电机的控制，无非是控制其转向，以及速度。转向的控制方法比较简单，只要改变电机的通电极性就可改变其旋转方向。在这里，我们重点讨论如何对其速度上的控制，对其调速可以采用多种办法。对于直流电机转速的调节，最常用的办法是通过改变电枢端的电压来实现，传统的思路是通过调节电枢电路电阻R的阻值来改变端电压，以达到调速的目的。但由于接入的电阻消耗了部分电压，因此这种传统的调速方法效率很低。随着电力电子技术的发展，出现了许多新的电枢电压控制方法，其中PWM(PulseWidthModulationPWMPWM控制技术构成的无级调速系PWM实51PWMPWM基本原理最大值VmaxPWM是通过控制固定电压的直流电源开关频率，从而改变负载两端的电压，进而达到控制要求的一PWM可以应用在许多方面，如电机调速、温度控制、压力控制等。在PWM驱动控制又被称为“开关驱动装置1所示，在脉冲作用下，当电机通电时，速度增加；电机断电时，速度逐渐减少。只要按一定规律，改变通、断电的时间，即可让电机转速得到控制。最大值Vmax平均值Vd最小值Vmint1t2平均值Vd最小值Vmint1t2T设电机始终接通电源时，电机转速最大V ，占空比为Dt/T

tt

，则电机的平均速max 1 1 2度为VV Dd max式中，VV

——电机的平均速度；d——电机全通电时的速度(最大)；maxDt1

/T

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——占空比。(2)可见，当我们改变占空比Dt1

/T

t1 V，tt d1 2Vd

t/T1

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并不是严格的线性关系，800H-1000HZ Z实现方法PWM51单片机产生PWM信号的软件实现方法。MCS-51系列典型产品805l具有两个定时器T0和T。通过控制定时器初值8051的任意输出口输出不同占空比的脉冲波形。由于PWM信号软件实现的核心是单片机内部的定时器，而不关系。如果单片机的时钟频率为n位，则定时器初值与定时时间的关系为： Nt 2nn 1 0 f式中，t1表示定时时间；n表示定时器的位数；n0表示定时器的计数初值；N表示单片机一个机器周期需要时钟数，8051需要12个时钟；f表示单片机晶振频率。N同的定时初值t1，进而达到控制电机转速的目的。Dt1

/T

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，我们需要用到两个定时器，一个用来控制高电平时间，另外一个分别控制高电平和低电平持续的时间来调整占空比D51单片机的P1.0端口输出PWM波形的流程图。初始化定时器初始化定时器T0N等中断Y中断程序判断P1.0高?NY赋低电平控制初值置P1.0为低电平赋高电平控制初值置P1.0为高电平返回断点具体实例

图2P1.0端口输出PWM波形流程图12MHZ5111/4PWM这里面采用定频调宽法，采用PWM1000HZ11/425075012MHZ算公式，可以得到高电平控制初值和低电平控制初值。通过分析编写程序如下：#include<reg51.h>sbitp1_0=P1^0;voidmain(){TMOD=0x01; //计时器T0方式1TH0=(65536-750)/256; 赋计时器初值高TL0=(65536-750)%256;//赋计时器初值低位EA=1; //开总中断ET0=1; //开计时器T0中断TR0=1; //启动计时器T0p1_0=0; //置P1.0为低while(1); //等计时器T0中}voidtimer0()interrupt1{if(p1_0==1){}else{}}

TH0=(65536-750)/256;//赋低电平控制计时器初值高位p1_0=0;TH0=(65536-250)/256;//赋高电平控制计时器初值高位p1_0=1;结束语1/4占空比PWMPWM另外也可以结合外部按键实现可控占空比的PWM信号，并可以将占空比由数码管或液晶显示器显示出来。更多更大的功能交给同学们来完成吧！通过单片机来实现电机调整有多种途径。相对于其他用硬件或者硬软结合的方法实现对电机进行调整，采用PWM用纯软件的方法来实现调速过程，具有更大的灵活性和更低的成本，能够充分发挥单片机