2019年11月09日 | 基于单片机PWM的直流电机调速系统+H桥驱动电路驱动原理图

本设计以单片机AT89C51为核心，通过软件编程利用其定时器产生PWM信号从而实现对直流电机转速控制。硬件设计主要包括按键电路模块、电机驱动模块、测速模块和转速显示模块。其中采用独立式键盘通过按键将命令输入到单片机，改变PWM信号占空比，再将单片机输出的信号通过光电耦合器和由IGBT组成的H型桥式功率放大驱动电路，根据不同占空比的PWM信号达到电机启停、正反转和加减速控制。测速模块采用非接触式的霍尔传感器对直流电机的转速进行测量，将测得的转速传送到单片，再通过LCD显示出来。本论文主要介绍了直流电机调速系统的原理和方案设计，单片机如何产生PWM信号，H桥驱动电路设计，硬件电路图的设计与连接，实现功能的流程图和程序，系统的仿真和调试。
 
单片机程序源码：

#include

#define uchar unsigned char

#define uint unsigned int 

void displaym();

sbit en=P2^5;                //1602  6管脚

sbit rs=P2^7;         //1602端口        4管脚

sbit rw=P2^6;//lcd1602控制端口 5管脚

sbit num1=P1^0;                                                //占空比加1

sbit num2=P1^1;                                                                   //占空比减一

sbit num3=P1^2;                                                                                           //正传

sbit num4=P1^3;                                                                                                         //反转

sbit num5=P1^4;                                                                                                                   //开始停止切换

sbit out=P3^4;                                                         //PWM输出用于正传

sbit out1=P3^7;                        //PWM输出用于反转

uint zhuansu,flag,z1,z2,m,flag_1,zheng,fan,kai;

void delay(uint z)//延时1ms函数

{

uint x,y;

for(x=0;x     for(y=0;y<110;y++);

}

void write_com(uchar com)//向1602写一字节（控制指令）

{

  rs=0;

  P0=com;

  delay(5);

  en=0;

  delay(10);

  en=1;

}

void write_data(uchar date)//向1602写一字节（数据）

{

  rs=1;

  P0=date;

  delay(5);

  en=0;

  delay(5);

  en=1;

}

void init()//初始化函数

{ 

  en=0;

  rw=0;

  write_com(0x01);         //lcd初始化

  write_com(0x38);                                           //5X7显示

  write_com(0x0c);                         //关闭光标

  TMOD=0x01;               //定时器方式1           

  TH0=0xdc;

  TL0=0x00;                //定时器装入初值 

  EA=1;                    //开总中断 

  ET0=1;                   //定时器0开中断

  TR0=1; 

  EX1=1;

IT1=1;                 //定时器启动  

TH1=0xfc;

  TL1=0x66;//定时100us

  ET1=1;                   //定时器1开中断

  TR1=1;

  write_com(0x80);

  write_data('V');

  write_data(':');

  write_com(0x87);                 //第一行显示转速

  write_data('r');

  write_data('p');

  write_data('m');

  write_com(0xc0); 

  write_data('z');

  write_data('h');

  write_data('a');

  write_data('n');

  write_data('k');

  write_data('o');

  write_data('n');

  write_data('g');

  write_data('b');

  write_data('i');          //在第二行显示zhankongbi:

  write_data(':');

  displaym();

}

void keyscan()  //键盘扫描函数

{ 

  if(num1==0)     

  {

    delay(5);      //消除抖动

         if(num1==0)

         {

                if(m<=199)

                 m++;

                        displaym();                                                                  //设定占空比加一

     }

  }

  if(num2==0)

  {

    delay(5);

         if(num2==0)

         {

                  if(m>=1)

                m--;

                        displaym();                                        //设定占空比减一

         }

  }

    if(num3==0)

  {

    delay(5);

         if(num3==0)

         {

          zheng=1;                //正传标志置1

          fan=0;          // 反转标志置0

         }

  }

      if(num4==0)

  {

    delay(5);

         if(num4==0)

         {

          zheng=0;                 //正传标志置0

          fan=1;          // 反转标志置1

         }

  }

      if(num5==0)

  {

    delay(5);

         if(num5==0)

         {

         while(num5==0)         ;

          kai=1-kai;

         }

  }

}

void display()

{

  write_com(0x82);

  zhuansu=zhuansu*30;          //将两秒内的计数乘以30得到转每分

  if(zhuansu/10000!=0)

   write_data(zhuansu/10000+0x30);                                                  //如果转速的万位不为0        正常显示否则显示空格

   else

   write_data(' ');

  if(zhuansu/1000==0)

  write_data(' ');

  else 

  write_data(zhuansu%10000%1000+0x30);                                                                //如果转速小于1000 千位为空格 否则正常显示

  if(zhuansu/100==0)

  write_data(' ');

  else

  write_data(zhuansu%10000%1000/100+0x30);                                           //如果转速小于100 百位为空格 否则正常显示

    if(zhuansu/10==0)

  write_data(' ');

  else

  write_data(zhuansu%10000%1000%100/10+0x30);                                  //如果转速小于10 十位为空格 否则正常显示

  write_data(zhuansu%10000%1000%100%10+0x30);

  write_com(0xd0);                          //如果没有这句，当中断内的显示函数执行完，就会在转速的位置显示占空比数据，导致乱码

}

void displaym()

{

write_com(0xcb);

   if(m/200%10!=0)

  write_data(m/200%10+0x30);                           //如果占空比百位不为0则显示百位否则显示空格

  else 

  write_data(' ');

  if(m/200%10==0&&m/20%10==0)

  write_data(' ');

  else

  write_data(m/20%10+0x30);                                 //如果占空比小于10 十位正常显示  否则显示空格

  write_data(m/2%10+0x30);                                 //显示个位

}

void main()

{

    flag_1=0;

        m=100;                                                         //占空比为100

        zhuansu=0;                                           //转速初值0

        flag=0;

        zheng=1;                                  //初始化电机正转动