基于单片机的直流电机控制系统的设计(6)

2019-03-28 19:42

打开电源,如闪图所示。电机默认速度为2,方向为顺时针方向。当按下加速按钮后,电机加速运行,并且从LCD中可以看到速度变为2。

图4.4 速度为3方向为顺时针

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按下换向按钮后,电机运行方向改变,并且可以看到LCD中dir显示为0。通过以上对比分析可以看出,功能符合预期系统设计正确。

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五、PWM直流调速系统硬件联调

本章介绍根据已经设计完成的电路图和功能需求,完成硬件电路的制作与软件程序的开发。完成硬件及软件系统后,验证了系统的电机驱功能,显示功能和按键输入功能。验证显示系统工作稳定,设计正确。

5.1系统硬件制作调试

印刷电路板对于系统来说十分重要。印刷电路板将全部的硬件固定到他的身上,等到硬件安装固定完毕,他的印刷走线会将系统的各个信号连接,系统才会稳定运行。本系统电路结构复杂,由供电电路,显示电路,下载电路,键盘控制电路和主控电路构成,在设计的时候要多观察,操作上也会有不小的难度。有3个方面需值得注意:

1.元件布局。如何进行元件布局直接对系统产生影响,例如信号完整性和电磁辐射会随之发生变化。如果各部分信号能够稳定的将信号一直传递下去,相互没有干扰,这就是一个好的元件布局。元件布局在操作上要求比较严格,有一些需要注意的几个细节。比如容易发热的器件需要放在空间大通风好的位置,周围更不能摆放电子器件,否则会引起不利的影响。为了将信号传递的更快效率更高,要将高速信号缩到相当短的距离。还有就是在板的四周安置高速器件,这样能保证能更快更无阻碍的运行。

2. PCB板层数确定。多数情况下走线简单的电路,表面布线布通率就相对高一些,这样的电路就会比较简单,所以多数情况会采用单层板设计。但这个电路比较复杂,就得选用多层板设计。就现今来说,板层结构有双层的,四层的,还有六层的,层数不同,所用的地方也不一样。基于双层板价钱相对低廉也比较适合本系统电路,就选用双层板制板工艺。

3.布线。如何布线是整个设计中比较困难的问题,由于信号和信号之间传输的频率快,他的传输效率很高,但可能会有不利影响,比如在传输过程中信号因为速度过快导致方向跑偏或者反弹至另一边,这样可能会对信号造成干扰,对系统产生不利影响,因此在布线的时候要时刻观察,如

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有上述情况可立即进行调整,这样信号就能够正常传输,保证了信号的完整性。

5.2系统软件下载及调试

根据上一章的程序设计,系统的开发步骤则简单很多了,首先凯尔软件将系统程序代码表现出来,这时候下载工具就派上用场了,下载工具需要将编译完成后的文件拷至单片机中。在整个系统的运作当中,系统的每个部分都做好了本职工作,电机调速功能得以成功实现,系统运行平稳正常,验证显示本设计正确。

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结论

本课题设计研究内容为实现一款PWM直流电机调速系统,单片机作为激活系统的工具。该系统能够实现直流电机的调速。通过对系统功能需求分析,凯尔开发工具的学习使用是根据系统的需求,PWM直流电机的调速系统成功实现,单片机硬件系统相当于助推器起到了很大的作用。测试都显示各项数据都完整准确,系统运作正常,能够满足提出的功能要求。

在课题设计研究中遇到了不少困难,最终是有一些成绩的,设计中依然有一些问题不容忽视需要仔细斟酌观察,主要表现在驱动功率问题。由于本系统提出的PWM直流电机调速系统目前只有一个粗略的框架,驱动功率可能会存在不足的情况。所以要着重要对驱动电路进行观察研究改进电路存在的问题,进而才能完成本次设计。

接下来的工作还任重道远,本系统依然会出现各类问题,在不断地进行研究观察,还要对之前存在的问题和将要出现的问题全部解决,使系统不断完善,能够成为功能强大、价钱便宜的直流电机调速系统。

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