| 工業生產中直流電機調速與測速系統設計簡解 |
|
| [大
中 小] |
|
1 引言
直流電機是工業生產中常用的驅動設備，具有良好的起動、制動性能。早期直流電動機的控制均以模擬電路為基礎，采用運算放大器、非線性集成電路以及少量的數字電路組成。控制系統的硬件部分復雜、功能單一，調試困難。本方案采用單片機控制系統，使得許多控制功能及算法可以采用軟件技術來完成，為直流電機的控制提供了更大的靈活性，并使系統能達到更高的性能。 2.調速和測速系統的主體電路設計
整個系統由輸入電路、pwm調制、測速電路、驅動電路、控制部分及顯示等部分組成，pwm調制選用at89s51單片機通過軟件實現頻率和占空比的調節。
2.1直流電機調速的設計方案
驅動電路用光耦隔離保護電路，控制部分由單片機和外圍電路組成，實現各種控制要求，外圍電路主要完成對輸入信號的采集、操作、對速度進行控制，顯示部分采用四位共陽數碼管。系統方框圖如圖1所示。
硬件方面以stc89c51單片機為核心，與復位電路、晶振電路、驅動電路，測速電路，鍵盤和led顯示模塊構成最小系統。軟件上通過用c51語言編程產生 pwm脈沖信號的輸出、鍵盤、led顯示器的數據傳輸。通過鍵盤調節速度檔位給定值，實現按給定值跟蹤，在led顯示器上顯示，最后再由單片機輸出pwm 脈沖信號，通過測速電路把轉速反饋給cpu并且通過cpu把轉速顯示在led顯示器上，從而達到想要設定的轉速。
2.2 顯示電路設計
led采用動態顯示方式，通過四位數碼管顯示電機的實際轉速，方便系統的監控，系統用四位共陽數碼管、采用9012三極管開關電路驅動、控制數碼管的顯示。
2.3 復位電路
單片機復位電路就好比電腦的重啟部分，當單片機系統在運行中，按下復位按鈕內部的程序自動從頭開始執行。復位電路采用上電自動復位和手動復位兩種方式，c3、r21、s1組成復位電路。
2.4 時鐘電路
系統的時鐘電路設計是采用的內部方式，即利用芯片內部的振蕩電路。at89系列單片機內部有一個用于構成振蕩器的高增益反相放大器。引腳xtal1和 xtal2分別是此放大器的輸入端和輸出端。這個放大器與作為反饋元件的片外晶體諧振器一起構成一個自激振蕩器。外接晶體諧振器以及電容c1和c2構成并聯諧振電路，接在放大器的反饋回路中。3.直流電機驅動電路設計
從單片機直接輸出的控制信號無法直接驅動12v直流電機，目前大多采用h橋式驅動，為便于制作，驅動模塊采用光電耦合器對控制電路和主電路進行隔離，達到保護作用。u3輸出pwm控制信號通過三極管反相驅動電機，實現電機的調速。驅動電路圖如圖3所示。
4.測速電路設計
測速模塊由u型光電開關、轉盤及外圍電路組成，電機轉動時帶動轉盤轉動，轉盤上附有八個小孔，當轉盤轉動一周產生八個脈沖信號，由此可以把電機轉動的物理量轉換成變化的脈沖信號，經q5開關驅動輸送到單片機外部中斷p3.3進行計數，實現對電機速度的監測。測速電路如圖4所示。 |
|
| 出處： 作者： |
|
|
您的位置：首頁 → 電工技術 → 電機基礎 → 工業生產中直流電機調速與測速系統設計簡解
熱點文章
滬公網安備31010702003255號