直流电机驱动模块.docx

方案论证 由于使用的是永磁式直流电机，因此只能对电枢电压进行控制来实现电机转速和方向的 控制，因此电机驱动模块要能方便的实现对输出电压的大小和极性控制。可以考虑的方案有: 方案一：采用继电器对电动机的开或关进行控制，通过开关的切换对小车的速度进行调 整。这个方案的优点是电路比较简单，缺点是继电器的响应时间慢、机械结构易损坏、寿命 较短可靠性爿、高。 方案二：采用功率管组成H桥型电机驱动电路，并利用PWM波来实现对输出电压的有 效值大小和极性进行控制。这种调速方式具有调速特性优良、调整平滑、调速范围广、过载 能力大，能承受频繁的负载冲击，能耗小等优点，还可以实现频繁的无级快速启动和反转等 优点。 方案三：采用L298专用芯片进行驱动。L298芯片的工作拟理和方案二一致，但是其 工作时较方案二稳定，且编程较为简单，便干调试。另外L298内部集成了两个H桥，能同 时驱动两个电机，硬件实现较方案二简单。 基于上述理论分析，拟定方案三，为了防止电机驱动电路对控制模块的影响，采用光电 耦合进行隔离。 电路原理分析 图E.1电机驱动电路(注：图见智能小车论文模块) 图E.3电机驱动电路图uJ6E inU1EJ1E(jCjJaUOER3E 330 R?ElkLJ Ld LJ CN 中CL CL CLc 图E.3电机驱动电路图 u J6E in U1E J1E (j CjJ a UOE R3E 330 R?E lk LJ Ld LJ CN 中 CL CL CL c4Ean〇Dd U2E - lk R8E IU N C1[k C3E] | 5U J5E □ USE U4E rue U3EV U U U UJ It [N ^ 1 K Q Q □ Q a l€ Di 〇e y kiUL 12 图E.4电机驱动电路顶纪PCB图 tiuu^Q -n~~hLJsm riuutoa OS ?Vo o o0 o o 口000^ooooooss0 ?Vo o o 0 o o 口000 ^ooooooss 0 o S o 〇 0 图E.5电机驱动电路顶层丝印图 图E.6电机驱动电路底层丝印图 注：图详见“直流电机调速1” 程序清单： //木设计中采用的脉冲频率为25Hz，可得hlt+llt=100, #includereg52.h #ifndef_DEFINE_ #define _DEFINE_ #define uchar unsigned char #define uint unsigned int #endif //电机10说明 sbit fwd=PlA0; sbitrwd=Pl八 1; sbit en=PlA2; bit turnflag;//JH 反转标志 uchar hit,lit; void delayrun(unsigned char dlylevel)//约产生 DLYLEVEL*400us 的延时 { int i=50*dlylevel; while(--i); } void motorrun() { if(turnflag== 1)//JH 转 { afwd=l; arwd=0; aen=l; bfwd=l; brwd=0; //ben=l; delayrun(hlt);// 可以测试一卜‘ fwd=0; rwd=0; aen=0; //arwd=0; //aen=0; //ben=0; delayrun(llt); } else//反转 afwd=0; arwd=l; //bfwd=0; //brwd=l; //ben=l; delayrun(hlt); aen=0; //arwd=0; //aen=0; ben=0; delayrun(llt);