张平:数字式直流电机控速系统设计
第4章 仿真
苯设计的系统软件采用keil编写,电路的仿真采用proteus7。具体仿真结果如下文所述 :
系统软件的编写选择了C语言,因为其具有简单,方便的特点,能够高效的完成规定动作。相比于汇编语言需要软件设计者对硬件具有较高的理解水平,C语言屏蔽了底层的硬件实现,使软件设计者能够集中精力来完成设计,便于编辑较大型,且效率要求较高的软件。完成代码的书写之后,采用keil开始编译,获得结果如图4-1所示 :
图4 -1 编译
采用keil生成hex文件之后,再打开之前采用proteus编辑好的电路图,将hex加载进单片机,运行仿真,获得仿真结果如图4-2所示:
- 26 -
四川理工学院本科毕业设计
图4-2 开机
按键的详细电路如图4-3所示: 五个按键的作用如下,分别是 K1:加速, K2:减速
K3:反转,反转时会显示‘-’ K4:停止,按下时,转速变为0
K5:设定,系统的显示分为两种模式,模式一显示的是实际电机转速。当按下该键后,进入
设定模式,屏幕上显示一个‘H’图标,并且显示数值变为电机激励电压占空比。
图4-3 按键
- 27 -
张平:数字式直流电机控速系统设计
由于不能使用实际的光电开关进行仿真,所以采用了一个普通开关尽心模拟,在实际操作中只需要将该开关换成光电模块即可,如图4-4所示:
图4-4 光电对管
当按下光电开关时,由于电机的转动,安装在电机转动轴上的光栅会通过遮挡光线进而
改变光栅开关的状态,使其产生脉冲,再通过系统的处理生成相应的电机转速情况,如下图,表示当前电机转速为22转/s。
按下反转按钮之后显示如图4-5所示:
图4-5 反转
按下设定占空比按钮之后,显示‘H’,显示如图4-6所示:
- 28 -
四川理工学院本科毕业设计
图4-6 调节占空比
在进入设定模式之后可以调节激励源占空比,通常随着占空比的增加,电机的工作动力会增强,当然由于还有外接负载,所以通过计算占空比来测量电机转速,故需要通过光栅来测量电机的实际转动速度。现在,通过按下加速和减速按钮,开始调节占空比,其仿真结果如图4-7所示:
图4-7 调节占空比
- 29 -
张平:数字式直流电机控速系统设计
其电机转动情况如图4-8所示:
图4-8 电机
当时测量到的电机转动速度的情况如图4-9所示:
图4-9 实际情况
这是由于虽然加大了占空比,但实际上光电开关产生的脉冲频率为0.故系统的计算结果为0.
- 30 -