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直流电机PWM转速控制

分类: 单片机实验 发布: admin 浏览: 日期: 2017年12月28日

实验  直流电机PWM转速控制编程实验

一、实验目的和要求

1、掌握直流电机脉宽调制调速(PWM)的基本原理;

2、巩固8051系列单片机编程,熟悉单片机调试开发环境;

3、学习用PWM输出模拟量。

二、实验设备与材料准备

1、单片机开发试验仪——HC6800 V3.2;

2、微型计算机:XP系统平台;

3、单片机调试开发工具:编辑环境WAVE 6000+程序烧录工具PZISP自动下载软件(普中ISP)。

三、实验原理及步骤

1、实验原理

脉宽调制(PWM)是一种模拟控制方式,优点是从处理器到被控系统信号都是数字形式的,无需进行数模转换,而让信号保持为数字形式可将噪声影响降到最小。

脉宽调制(PWM)在控制电机转速的时候,电源并非连续地向电机供电,而是在一个特定的频率下以方波脉冲的形式提供电能。

不同占空比(正脉冲的持续时间与脉冲周期的比值)的方波信号能对电机起到调速作用,这是因为电机实际上是一个大电感,它有阻碍输入电流和电压突变的能力,因此脉冲输入信号被平均分配到作用时间上。

这样,改变输入方波(数字量)的占空比就能改变加在电机两端的电压(模拟量)大小,从而改变了转速。

脉宽调制(PWM)也是单片机上常用的模拟量输出方法,本实验中通过外接的转换电路,用程序来调整脉冲的占空比,再将占空比转换成电压,最终实现编制控制电机的转速。

2、实验步骤

1)编制PWM程序;

2)编译PWM程序(WAVE6000):

(1)进入菜单“仿真器”——“仿真器设置”; 

(2)仿真器设置选项卡:

通信设置——使用伟福软件模拟器,勾选;

仿真器——选择仿真器G6W,选择仿真头P0D51,选择CPU8031;

(3)编译:将PWM程序编译为HEX文件(F9);

3)下载PWM程序(PZISP):

(1)打开普中ISP下载软件;

(2)通信设置:芯片类型——STC90C5XX;串口号——自行识别;波特率——2400;文件名——打开编译成功的HEX文件;

(3)下载程序:点击“下载程序”命令钮,即可将PWM文件烧录到芯片;

4)改变占空比,重新上述步骤,观察直流电机的转速变化。

四、实验参考程序

org 0000h

ajmp main

org 0030h

main:

mov r1,#255

mov r2,#0

stop:

jnb p1.1,stop

jnb p1.2,motor1

jnb p1.3,motor2

setb p3.0

setb p3.1

clr p1.0

mov a,#1        

acall delay

setb p1.0

mov a,#10        

acall delay

ajmp stop

motor1:

jnb p1.1,stop

jnb p1.2,motor1

jnb p1.3,motor2

clr p3.0

setb p3.1

clr p1.0

mov a,#1        

acall delay

setb p1.0

mov a,#1        

acall delay

ajmp motor1

motor2:

jnb p1.1,stop

jnb p1.2,motor1

jnb p1.3,motor2

clr p3.0

clr p3.1

clr p1.0

mov a,#2        

acall delay

setb p1.0

mov a,#1        

acall delay

ajmp motor2

ljmp main

delay:

mov r0,#0h

dloop:

djnz r0,dloop

djnz acc,dloop

ret

end

五、实验思考

1、为什么参考程序中使直流电机转动的输出是低电平?

2、mov   A, #50  语句中,立即数#50的数值越大,一定会增大直流电机的转速吗?为什么?

3、脉冲高电平宽度为1μs,低电平宽度为3μs的脉冲序列,计算其占空比。

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