目前使用的電機(jī)模擬控制電路都比較復(fù)雜，測量范圍與精度不能兼顧， 且采樣時(shí)間較長， 難以測得瞬時(shí)轉(zhuǎn)速。本文介紹的電機(jī)控制系統(tǒng)利用PWM控制原理， 同時(shí)結(jié)合霍爾傳感器來采集電機(jī)轉(zhuǎn)速， 并經(jīng)單片機(jī)檢測后在顯示器上顯示出轉(zhuǎn)速值， 而單片機(jī)則根據(jù)傳感器輸出的脈沖信號(hào)來分析轉(zhuǎn)速的過程量， 并超限自動(dòng)報(bào)警。本系統(tǒng)同時(shí)設(shè)置有按鍵操作儀表， 可用于調(diào)節(jié)電機(jī)的轉(zhuǎn)速。
1 系統(tǒng)方案的制定
直流電機(jī)控制系統(tǒng)主要是以C8051單片機(jī)為核心組成的控制系統(tǒng)， 本系統(tǒng)中的電機(jī)轉(zhuǎn)速與電機(jī)兩端的電壓成比例， 而電機(jī)兩端的電壓與控制波形的占空比成正比， 因此， 由MCU內(nèi)部的可編程計(jì)數(shù)器陣列輸出PWM波， 以調(diào)整電機(jī)兩端電壓與控制波形的占空比， 從而實(shí)現(xiàn)調(diào)速。本系統(tǒng)通過霍爾傳感器來實(shí)現(xiàn)對(duì)直流電機(jī)轉(zhuǎn)速的實(shí)時(shí)監(jiān)測。系統(tǒng)的設(shè)計(jì)任務(wù)包括硬件和軟件兩大部分，其中硬件設(shè)計(jì)包括方案選定、電路原理圖設(shè)計(jì)、PCB繪制、線路調(diào)試; 軟件設(shè)計(jì)包括內(nèi)存空間的分配， 直流電機(jī)控制應(yīng)用程序模塊的設(shè)計(jì)， 程序調(diào)試、軟件仿真等。
2 硬件設(shè)計(jì)
C8051是完全集成的混合信號(hào)系統(tǒng)級(jí)MCU芯片， 具有64個(gè)數(shù)字I/O引腳， 片內(nèi)含有VDD監(jiān)視器、看門狗定時(shí)器和時(shí)鐘振蕩器， 是真正能獨(dú)立工作的片上系統(tǒng)， 并能快捷準(zhǔn)確地完成信號(hào)采集和調(diào)節(jié)。同時(shí)也方便軟件編程、干擾防制、以及前向通道的結(jié)構(gòu)優(yōu)化。
本單片機(jī)控制系統(tǒng)與外部連接可實(shí)時(shí)接收到外部信號(hào)， 以進(jìn)行對(duì)外部設(shè)備的控制， 這種閉環(huán)系統(tǒng)可以較準(zhǔn)確的實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)要求， 從而制定出一個(gè)合理的方案， 圖1所示是電機(jī)測控系統(tǒng)框圖。
圖1 電機(jī)測控系統(tǒng)框圖。
