基于51單片機(jī)的直流電機(jī)PWM調(diào)速控制系統(tǒng)Proteus仿真設(shè)計(jì)

ID:682130 · 發(fā)表于 2020-1-6 14:22

本文主要研究了利用MCS-51系列單片機(jī)控制PWM信號(hào)從而實(shí)現(xiàn)對(duì)直流電機(jī)轉(zhuǎn)速進(jìn)行控制的方法。本文中采用了三極管組成了PWM信號(hào)的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，并且對(duì)PWM信號(hào)的原理、產(chǎn)生方法以及如何通過軟件編程對(duì)PWM信號(hào)占空比進(jìn)行調(diào)節(jié)，從而控制其輸入信號(hào)波形等均作了詳細(xì)的闡述。另外，本系統(tǒng)中使用了霍爾元件對(duì)直流電機(jī)的轉(zhuǎn)速進(jìn)行測量，經(jīng)過處理后，將測量值送到液晶顯示出來。

附件含代碼，仿真。

單片機(jī)源程序如下:

#include <reg52.h>
#define uchar unsigned char
#define uint unsigned int
void displaym();
sbit en=P2^5; //1602 6管腳
sbit rs=P2^7; //1602端口 4管腳
sbit rw=P2^6;//lcd1602控制端口 5管腳
sbit num1=P1^0; //占空比加1
sbit num2=P1^1; //占空比減一
sbit num3=P1^2; //正傳
sbit num4=P1^3; //反轉(zhuǎn)
sbit num5=P1^4; //開始停止切換
sbit out=P3^4; //PWM輸出用于正傳
sbit out1=P3^7; //PWM輸出用于反轉(zhuǎn)
uint zhuansu,flag,z1,z2,m,flag_1,zheng,fan,kai;
void delay(uint z)//延時(shí)1ms函數(shù)
{
uint x,y;
for(x=0;x<z;x++)
for(y=0;y<110;y++);
}
void write_com(uchar com)//向1602寫一字節(jié)（控制指令）
{
rs=0;
P0=com;
delay(5);
en=0;
delay(10);
en=1;
}
void write_data(uchar date)//向1602寫一字節(jié)（數(shù)據(jù)）
{
rs=1;
P0=date;
delay(5);
en=0;
delay(5);
en=1;
}
void init()//初始化函數(shù)
{
en=0;
rw=0;
write_com(0x01); //lcd初始化
write_com(0x38); //5X7顯示
write_com(0x0c); //關(guān)閉光標(biāo)
TMOD=0x01; //定時(shí)器方式1
TH0=0xdc;
TL0=0x00; //定時(shí)器裝入初值
EA=1; //開總中斷
ET0=1; //定時(shí)器0開中斷
TR0=1;
EX1=1;
IT1=1; //定時(shí)器啟動(dòng)
TH1=0xfc;
TL1=0x66;//定時(shí)100us
ET1=1; //定時(shí)器1開中斷
TR1=1;
write_com(0x80);
write_data('V');
write_data(':');
write_com(0x87); //第一行顯示轉(zhuǎn)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'); //在第二行顯示zhankongbi:
write_data(':');
displaym();
}
void keyscan() //鍵盤掃描函數(shù)
{
if(num1==0)
{
delay(5); //消除抖動(dòng)
if(num1==0)
{
if(m<=199)
m++;
displaym(); //設(shè)定占空比加一
}
}
if(num2==0)
{
delay(5);
if(num2==0)
{
if(m>=1)
m--;
displaym(); //設(shè)定占空比減一
}
}
if(num3==0)
{
delay(5);
if(num3==0)
{
zheng=1; //正傳標(biāo)志置1
fan=0; // 反轉(zhuǎn)標(biāo)志置0
}
}
if(num4==0)
{
delay(5);
if(num4==0)
{
zheng=0; //正傳標(biāo)志置0
fan=1; // 反轉(zhuǎn)標(biāo)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; //將兩秒內(nèi)的計(jì)數(shù)乘以30得到轉(zhuǎn)每分
if(zhuansu/10000!=0)
write_data(zhuansu/10000+0x30); //如果轉(zhuǎn)速的萬位不為0 正常顯示否則顯示空格
else
write_data(' ');
if(zhuansu/1000==0)
write_data(' ');
else
write_data(zhuansu%10000%1000+0x30); //如果轉(zhuǎn)速小于1000 千位為空格否則正常顯示
if(zhuansu/100==0)
write_data(' ');
else
write_data(zhuansu%10000%1000/100+0x30); //如果轉(zhuǎn)速小于100 百位為空格否則正常顯示
if(zhuansu/10==0)
write_data(' ');
else
write_data(zhuansu%10000%1000%100/10+0x30); //如果轉(zhuǎn)速小于10 十位為空格否則正常顯示
write_data(zhuansu%10000%1000%100%10+0x30);
write_com(0xd0); //如果沒有這句，當(dāng)中斷內(nèi)的顯示函數(shù)執(zhí)行完，就會(huì)在轉(zhuǎn)速的位置顯示占空比數(shù)據(jù)，導(dǎo)致亂碼
}
void displaym()
{
write_com(0xcb);
if(m/200%10!=0)
write_data(m/200%10+0x30); //如果占空比百位不為0則顯示百位否則顯示空格
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 十位正常顯示否則顯示空格
write_data(m/2%10+0x30); //顯示個(gè)位
}
void main()
{
flag_1=0;
m=100; //占空比為100
zhuansu=0; //轉(zhuǎn)速初值0
flag=0;
zheng=1; //初始化電機(jī)正轉(zhuǎn)動(dòng)
fan=0;
init(); //初始化
while(1)
{
keyscan(); //鍵盤掃描程序
}
}
void int1()interrupt 2 //外部中斷1脈沖技術(shù)記錄電機(jī)的轉(zhuǎn)速電機(jī)轉(zhuǎn)一圈zhuansu加一
{
zhuansu++;
}
void int2()interrupt 3 //定時(shí)器0顯示轉(zhuǎn)速
{
TH0=0xdc;
TL0=0x00;//定時(shí)10ms
flag++;
if(flag==200) //計(jì)時(shí)到達(dá)2s
{
display(); //顯示轉(zhuǎn)速
zhuansu=0; //轉(zhuǎn)速置0
flag=0;
}
}
void int3()interrupt 1 //產(chǎn)生PWM
{
TH1=0xff;
TL1=0x00;//定時(shí)100us
flag_1++;
if(flag_1>199)
flag_1=1;
if(kai==1) //如果kai==1電機(jī)啟動(dòng)
{
if(zheng==1) //電機(jī)正轉(zhuǎn)
{
if(flag_1<m) //小于占空比m輸出PWM=0輸出電壓為1
{out=0;
out1=1;}
else
{
out=1;
out1=1;
}
}
if(fan==1) //電機(jī)反轉(zhuǎn)
{
if(flag_1<m) //小于占空比m輸出PWM=0輸出電壓為1
{
out=1;
out1=0;
}
else //大于m輸出PWM=1輸出電壓為0
{
out=1;
out1=1;
}
}
}
if(kai==0) //kai=0電機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)
{
out=1;
out1=1;
}
}