小型直流电机转速控制系统设计

模块四　小型直流电机转速控制系统设计

一、知识点

MCS-51单片机对DAC0832的接口方式与编程方法，电动机调速的工作原理。

二、知识点分析

DAC0832与单片机的连接与编程方法在第三单元中已做过介绍，此处不再赘述。在工业生产中，大量采用电动机作为原动机去拖动各种生产机械。这些生产机械要求在不同工况下以不同的速度工作，这就要求采用一定的方法改变生产机械的工作速度，最常用的方法是对电动机转速进行调节，改变直流电动机的电枢电压或交流电动机的定子电压，都可在一定范围内调整它们的速度。在电压允许范围之内，直流电动机的转速随着电压的升高而加快；直流电动机转动方向则是由电压的正负来控制的，电压为正则正转，电压为负则反转。

三、实践训练

1）设计要求

利用DAC0832编制程序输出一串脉冲，经放大后驱动小型直流电动机。改变输出脉冲的电平及持续时间，达到使电机正转、反转、加速、减速之目的。设计中可以通过MCS－51单片机的P1口读入8个开关状态来控制直流电机的转动，实现正转的四种转速和反转的四种转速。

2）方案论证

以单片机为控制核心，通过常用芯片DAC0832，编制程序输出一串脉冲，经放大后驱动小型直流电动机。

DAC0832输出脉冲的占空比决定直流电动机的转速大小，正向占空比越大则电机正转越快；反向占空比越小电机转速越快。本设计中DAC0832的模拟量输出为双极性，当输入数字量小于80H时输出为负，输入数字量等于80H时输出为0V，输入数字量大于80H时输出为正。图4.10为小型直流电动机转速控制系统设计方案的硬件电路框图。

图4.10　小型直流电动机转速控制系统硬件电路设计框图

3）系统硬件电路设计

小型直流电动机转速控制系统硬件电路设计如图4.11所示，P1口接8个电平开关，DAC0832采用双极性输出。

图4.11　小型直流电机转速控制系统电路原理图

4）系统程序设计

（1）流程图

小型直流电动机转速控制系统程序流程如图4.12所示。

图4.12　小型直流电动机转速控制程序流程图

（2）参考程序

5）思考题

（1）要实现直流电动机转速的测量与显示，应如何调整软、硬件？

（2）总结实践训练过程中所遇到的问题及解决的办法。