直流电动机转速控制系统-李杰.doc

直流电动机转速控制系统 方案设计报告 摘要： 本方案以MSP430单片机为控制核心对电路中电机的转速、转向进行控制，并对键盘设定转速和实测转速进行显示，完成本次设计的规定要求。采用集成的达林顿晶管TIP122和TIP127构成H桥对电机进行驱动，并由单片机对电机转速和转向进行控制，由于单片机单元和电机供电部分不采用同一单元的电源为安全起见使用光耦对两部分电路进行强弱隔离。由光电传感器TLP521完成实际转速的检测，单片机对经整形处理后检测信号进行识别并加以计算由显示模块进行显示。 关键字:MSP430 直流电动机 PWM H桥 PID Abstract： This plan take the MSP430 monolithic integrated circuit as the control core to the electric circuit in electrical machinerys rotational speed, changes carries on the control, and carries on the demonstration to the keyboard hypothesis rotational speed and the actual rotational speed, cost design establish requirements. Uses the integration Darington crystal tube TIP122 and TIP127 constitute the H bridge to carry on the actuation to the electrical machinery, and changes by the monolithic integrated circuit to the electrical machinery rotational speed carries on the control, because the monolithic integrated circuit unit and the electromechanical power supply part does not use the identical unit the power source for safety to use the light symplectic two parts of electric circuits to enter the minute strong and the weak isolation. Completes the actual rotational speed by photoelectric sensor TLP521 the examination, the monolithic integrated circuit after passing through reshaping processing the detection signal carries on the recognition and calculates by the display module carries on the demonstration. Keyword: MSP430 DC Motor PWM H Bridge PID 方案论证与设计 1.1 光电隔离部分 方案一：直接由单片机I/O口驱动功率管，即直接把单片机送过来的PWM信号送到电机驱动部分，此方案的优点是PWM信号的频率不受限制，可达到较高的频率范围，电路简单。缺点是驱动能力弱，没有强弱隔离，电路安全性差，稍有不慎可能致使整个电路或电路元件烧毁。 方案二：采用光电传感器耦合，在单片机的信号部分和电机驱动部分之间用光电隔离，采用电—光—电的光电隔离技术，把单片机过来的PWM信号通过光电耦合，再通过三级管增大光耦部分的驱动电流送到电机驱动部分。此方案的缺点是PWM信号的频率受到光耦的带宽限制,只能在80KHZ以下,和方案一相比大大降低了频率范围，但信号单向传输，输入端与输出端完全实现了电气的隔离，输出信号对输入端无影响，抗干扰能力强，工作稳定，无触点； 因为在微控制系统中，应用的是开关量的控制，这些开关量微机的IO输出，而IO的驱动能力有限，一般不足以驱动，为避免微受到干扰采取隔离措施。 如上图所示：发射管和接收管并列置于集成芯片内，当发射管发射出来的光遇到检测物反射到接收管上使接收管接收到信号而完成传