单片机控制直流电机正反转.docVIP

目录

TOC\o1-3\h\u第1章总体设计方案 1

1.1总体设计方案 1

1.2软硬件功能分析 1

第2章硬件电路设计 2

2.1单片机最小系统电路设计 2

2.2直流电机驱动电路设计 2

2.3数码管显示电路设计 4

2.4独立按键电路设计 5

2.5系统供电电源电路设计 5

直流稳压电路中整流二极管的选取： 6

直流稳压电路中滤波电容的选取： 6

第3章系统软件设计 7

3.1软件总体设计思路 7

3.2主程序流程设计 7

附录1总体电路图 10

附录2实物照片 11

附录3C语言源程序 12

第1章总体设计方案

1.1总体设计方案

早期直流传动的控制系统采用模拟分离器件构成，由于模拟器件有其固有的缺点，如存在温漂、零漂电压，构成系统的器件较多，使得模拟直流传动系统的控制精度及可靠性较低。随着计算机控制技术的发展，微处理器已经广泛使用于直流传动系统，实现了全数字化控制。由于微处理器以数字信号工作，控制手段灵活方便，抗干扰能力强。所以，全数字直流调速控制精度、可靠性和稳定性比模拟直流调速系统大大提高。所以，本次实习采用了驱动芯片来驱动直流电机，并运用单片机编程控制加以实现。

系统设计采用驱动芯片来控制的，所以控制精度和可靠性有了大幅度的提高，并且驱动芯片具有集成度高、功能完善的特点，从而极的大简化了硬件电路的设计。

图1.1直流电机定时正反转方案

1.2软硬件功能分析

本次实习直流电机控制系统以STC89C52单片机为控制核心，由按键输入模块、LED显示模块及电机驱动模块组成。采用带中断的独立式键盘作为命令的输入，单片机在程序控制下，定时不断给L293D直流电机驱动芯片发送PWM波形，H型驱动电路完成电机正，反转控制；同时单片机不停的将变化的定时时间送到LED数码管完成实时显示。

第2章硬件电路设计

2.1单片机最小系统电路设计

单片机最小系统设计是单片机应用系统设计的基础。STC89C52单片机最小系统电路如图2.1所示。

图2.1单片机最小系统

2.2直流电机驱动电路设计

图2.2直流电机驱动电路

L293D是提供双向驱动电流高达1A，电压是从4.5V至36V的；L293D提供双向驱动电流高达600毫安，电压是从4.5V至36V的。两个设备是专为驱动等感性负载继电器，电磁阀，直流双极步进和马达，也可以给其他高电流/高电压提供电源负载。兼容所有的TTL输入。每个输出都是推拉式驱动电路，与达林顿三极管和伪达林源。启用1,2EN驱动器和3,4EN驱动器。当使能输入为高电平时，相关联的驱动器被启用和他们的输出处于活动状态，并在其输入端的同相。当使能输入为低，这些驱动器被禁用其输出关闭，在高阻抗状态。【PS：1,2EN为1和2的使能端（高电平使能）；3,4EN同理】用适当的数据输入端，每对驱动程序的形式一个完整的H桥可逆驱动器适用于电磁阀或电机应用。L293D外部输出为高速钳位二极管，应使用电感的瞬态抑制。VCC1和VCC2分开，提供逻辑输入，以尽量减少设备功耗。L293D的工作温度是从0°C至70°C

图2.3L293D外部引脚排列图

表2.1真值表

输入

输出

Y

A

EN

H

H

H

L

H

L

X

L

Z

在热关断模式下，输出的是高阻态，而不管输入电平。

图2.4逻辑图

电机驱动电路组要是由L293D芯片组成，单片机P3.4,P3.6,P3.7输出的信号经过L293D芯片后直接与直流电机相连，从而控制直流电机的运行。其中VCC1接+5V电源，VCC2接+12V电源。

2.3数码管显示电路设计

本设计利用数码管作为显示单元，采用动态显示技术，电路如图2.5所示。

图2.5显示电路

电路的接法决定了必须采用逐位扫描显示方式。即从段选口送出某位LED的字型码，然后选通该位LED，并保持一段延时时间。然后选通下一位，直到所有位扫描完。

2.4独立按键电路设计

独立式键盘的按键相互独立，每个按键接一根I/O口线，一根I/O口线上的按键工作状态不会影响其它I/O口线的工作状态。因此，通过检测I/O口线的电平状态，即可判断键盘上哪个键被按下。

图2.6独立按键电路

2.5系统供电电源电路设计

本系统需要采用+5V电源和+12V电源，所采用的电源电路是由整流电路和三端稳压器组成的。电路输出电压和最大输出电流决定于所选三端稳压器。其电源电路如图2.7所示。

图2.7+5V和+12V电源供电电路

2.5.1直流稳压电路中整流二极管的选取：