1、项目六 测控系统设计任务4 直流电动机控制设计任务内容 利用单片机AT89C51作为控制器，控制直流电动机运转。学习目标1.掌握直流电机驱动电路设计2.掌握单片机控制直流电机正反运转的方法3.掌握PWM调速原理。知 识 点知识点一 直流电机驱动电路知识点二 单片机模拟输出PWM信号 单片机通过H桥电路控制直流电机正反转，如图所示。知识点一 直流电机驱动电路 单片机通过H桥电路控制直流电动机正反运转，常见电路如图6.33所示，其中VT3、VT4、VT5、VT6按电动机功率的大小选择合适的三极管，如VT3、VT5可选8550、TIP127等PNP型三极管；VT4、VT6可选择8050、TIP122
2、等NPN型三极管。（1）当P1.0端输出“0”时，U1光耦导通，VT1截止，VT3导通，VT4截止。同理，P1.1端输出“0”时，VT5导通，VT6截止，电动机无电流流过；P1.1端输出“1”时，VT5截止，VT6导通，此时电流从+V经过VT3、MOTO1、VT6流入AGND,实现正转。知识点一 直流电机驱动电路 可见，当P1.0输出恒定的“0”时，电动机的转动速度由P1.1端“1”信号的占空比决定（此时P1.1的信号即PWM信号）。（2）当电动机需要反转时，P1.1端设定为恒定的“0”，电动机的转动速度由P1.0端“1”信号的占空比决定。知识点一 直流电机驱动电路 也可以采用场效应管代替三极
3、管，实现电动机驱动，电路原理如图6.34所示，其中采用光电耦合器P521进行隔离，采用场效应管IRF640进行驱动，本电路具有较强的抗干扰和驱动能力。知识点一 直流电机驱动电路 脉冲宽度调制（PWM，Pulse Width Modulation），简称脉宽调制，是利用微处理器的数字输出来对模拟电路进行控制的一种非常有效的技术，广泛应用在从测量、通信到功率控制与变换的许多领域中。在本任务中，改变PWM信号的占空比，便可改变直流电机的转动速度调速。知识点二 单片机模拟输出PWM信号（1）固定脉宽PWM输出 如图所示，脉宽固定为65536s。将T0设置为方式1（16位定时器）方式，利用T0定时器控制
4、PWM的占空比，图中t1和t2定时的初值分别为PwmData0和PwmData1，其中为保证脉宽固定为65536s，必须满足PwmData0+PwmData1=65536。知识点二 单片机模拟输出PWM信号#include sbit PWMOUT=P10;/定义PWM输出脚unsigned int PwmData0,PwmData1;bit PwmF;/*定时器初始化*/void InitTimer(void)TMOD=0 x01;/T0为方式1 TH0=PwmData1/256;/初值 TL0=PwmData1%256;EA=1;/开中断 ET0=1;TR0=1;/启动定时器知识点二 单片机
5、模拟输出PWM信号/*主程序*/void main(void)PwmF=0;PwmData0=40000;/设置t1对应的初值PwmData1=25536;/设置t2对应的初值InitTimer();while(1);知识点二 单片机模拟输出PWM信号/t0中断服务程序 void Timer0Interrupt(void)interrupt 1if(PwmF)PWMOUT=1;TH0=PwmData1/256;/初值 TL0=PwmData1%256;PwmF=0;else PWMOUT=0;TH0=PwmData0/256;/初值 TL0=PwmData0%256;PwmF=1;知识点二 单片机模拟输出PWM信号（2）可变脉宽PWM输出 如图所示，确定T1固定，改变T2时间，或同时改变T1、T2时间，实现PWM控制。知识点二 单片机模拟输出PWM信号任务实施任务实施课后练习课后练习 设计一个自动风扇控制系统，设定一个标准温度，假设为25，当DS18B20采集的实时温度高于该设定值时，控制风扇运转，否则风扇不工作。
