用AVR单片机实现直流电机PWM调速1.pdf
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1、用 AVR 单片机实现直流电机 PWM 调速马书雷 ,张立勋 ,杨双华(哈尔滨工程大学 机电学院 ,黑龙江 哈尔滨 150001)摘 要 :介绍了由 A T90S2313 单片机和 L298 构成的直流电机调速系统 ,详细介绍了AVR 单片机中关于 PWM 调速的相关寄存器的设置 ,给出了硬件电路和相应的软件设计。 关 键 词 :AVR 单片机 ;直流电机 ; PWMPWM Regulating Speed of DC Motor Using AVR MicrocontrollerMA Shu-lei ,ZHAN G Li- xun , YAN G Shuang- hua(Department
2、 of Mechanical and Electrical Engineering , Harbin Engineering University , Harbin 150001 ,China)Abstract :A kind of speed regulation system for DC motor composed of A T90S2313 microcontroller andL298 was described , and the setting of relative registers of PWM regulating speed in AVR microcontrolle
3、rwas introduced. The hardware circuit and software design were given.Key words :AVR microcontroller ; DC motor ; PWM1 综 述直流电动机转速的控制方法可分为 2 类 ,即励磁控制法与电枢电压控制法。励磁控制法控制磁通 ,其控制功率虽然小 ,但低速时受到磁饱和的限制 ,高速时受到换向火花和换向器结构强度的限制 ;而且由于励磁线圈电感较大 ,动态响应较差。所以常用的控制方法是改变电枢端电压调速的电枢电压控制法。设直流电源电压为 U d ,将电枢串联一个电阻 R ,接到电源 U d ,
4、则电枢两端的电压 U a 为U a = U d - IaR显然 ,调节电阻 R 即可改变端电压 ,达到调速目的。但这种传统的调压调速方法 ,其效率低。因此 ,随着电力电子技术的进步 ,发展了许多新的电枢电压控制方法。其中 , PWM (脉宽调制 )是常用的一种调速方法。其基本原理如下图所示 ,设加在电机电枢两端的矩形波的幅值电压为 U d ,则电机电枢两端电压的平均值为 :图 1 PWM 波形图U a = T1 - T2T1 + T2U d =(2 T1T - 1) U d = (2 - 1) U d 称为占空比。通过改变 的值 ,达到调压的目的。由于 0 1 , U a 值的范围是 - U
5、d + U d ,因而电机可以在正、反 2 个方向调速运转。AVR 单片机是美国 A TMEL 公司生产的增强 RISC、内载 Flash 的高性能 8 位单片机 ,它执行速度快 ,有良好的性能价格比 ,因而得到越来越广泛的应用。A T90S2313 为 20 引脚的单片机 ,它有 1 个 收稿日期 :2000 - 06 - 14作者简介 :马书雷 (1976 - ) ,男 ,河北永年人 ,哈尔滨工程大学硕士研究生 ,主要研究方向 :机电一体化技术。第 27 卷第 10 期 应 用 科 技 Vol. 27 , . 102000 年 10 月 Applied Science and Techno
6、logy Oct . ,2000 1995-2006 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved.全双工的通用异步接收发送器 ,有 B 口和 D 口2 个双向 I/ O 口 ,有 2 个通用定时器 / 计数器 ,定时器 / 计数器 0 ( T/ C0) 为 8 位 ,定时器 / 计数器 1 ( T/ C1) 为 16 位。 B 口 ( PB0 PB7) 是 1 个8 位的双向 I/ O 口 ,其中引脚 PB3 的第二功能(OC1) 是定时器 / 计数器 1 输出比较匹配 (即PWM)的输出。定时器 / 计数器 1 可
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- AVR 单片机 实现 直流电机 PWM 调速