基于直流電機(jī)調(diào)速與測(cè)速系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案

　　單片機(jī)復(fù)位電路就好比電腦的重啟部分，當(dāng)單片機(jī)系統(tǒng)在運(yùn)行中，按下復(fù)位按鈕內(nèi)部的程序自動(dòng)從頭開始執(zhí)行。復(fù)位電路采用上電自動(dòng)復(fù)位和手動(dòng)復(fù)位兩種方式，C3、R21、S1組成復(fù)位電路。

　　2.4 時(shí)鐘電路

　　系統(tǒng)的時(shí)鐘電路設(shè)計(jì)是采用的內(nèi)部方式，即利用芯片內(nèi)部的振蕩電路。AT89系列單片機(jī)內(nèi)部有一個(gè)用于構(gòu)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(gè)放大器與作為反饋元件的片外晶體諧振器一起構(gòu)成一個(gè)自激振蕩器。外接晶體諧振器以及電容C1和C2構(gòu)成并聯(lián)諧振電路，接在放大器的反饋回路中。

　　3.直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)

　　從單片機(jī)直接輸出的控制信號(hào)無(wú)法直接驅(qū)動(dòng)12V直流電機(jī)，目前大多采用H橋式驅(qū)動(dòng)，為便于制作，驅(qū)動(dòng)模塊采用光電耦合器對(duì)控制電路和主電路進(jìn)行隔離，達(dá)到保護(hù)作用。U3輸出PWM控制信號(hào)通過三極管反相驅(qū)動(dòng)電機(jī)，實(shí)現(xiàn)電機(jī)的調(diào)速。驅(qū)動(dòng)電路圖如圖3所示。

　　4.測(cè)速電路設(shè)計(jì)

　　測(cè)速模塊由U型光電開關(guān)、轉(zhuǎn)盤及外圍電路組成，電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)帶動(dòng)轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)盤上附有八個(gè)小孔，當(dāng)轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)一周產(chǎn)生八個(gè)脈沖信號(hào)，由此可以把電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的物理量轉(zhuǎn)換成變化的脈沖信號(hào)，經(jīng)Q5開關(guān)驅(qū)動(dòng)輸送到單片機(jī)外部中斷P3.3進(jìn)行計(jì)數(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)速度的監(jiān)測(cè)。測(cè)速電路如圖4所示。

　　設(shè)計(jì)中應(yīng)用了比較常見的光電測(cè)速方法來實(shí)現(xiàn)，其具體做法是將電機(jī)軸上固定一圓盤，在測(cè)速模塊中U型光耦。通過轉(zhuǎn)盤上八個(gè)圓孔，產(chǎn)生脈沖信號(hào)。電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)到孔處時(shí)，發(fā)光二極管通過縫隙將光照射到光敏三極管上，三極管導(dǎo)通，反之三極管截止。

　　U型光電開關(guān)與轉(zhuǎn)盤的安裝如圖5所示：把轉(zhuǎn)盤固定在電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)軸上，安裝U型光耦，把光耦插入轉(zhuǎn)盤上，用螺絲固定，轉(zhuǎn)盤邊要安裝在U型光電開關(guān)的槽中間。

　　5.調(diào)速和測(cè)速系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)

　　系統(tǒng)軟件采用C51語(yǔ)言開發(fā)，模塊化設(shè)計(jì)。定時(shí)器中斷工作在16位計(jì)數(shù)方式，實(shí)現(xiàn)數(shù)碼管顯示、PWM控制。外部中斷采用負(fù)邊沿觸發(fā)，實(shí)現(xiàn)電機(jī)轉(zhuǎn)速的測(cè)量。程序流程圖如圖6.

　　6.小結(jié)

　　基于單片機(jī)控制直流電機(jī)的測(cè)速與調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計(jì)方