| <script
var cpro_id = "u1457042"; <iframe id="iframeu1457042_0" ocom?rdid=1457042&dc=2&di=u1457042&dri=0&dis=0&dai=3&ps=425x362&dcb=BAIDU_SSP_define&dtm=BAIDU_DUP_SETJSONADSLOT&dvi=0.0&dci=-1&dpt=none&tsr=0&tpr=1459706342175&ti=%E7%9B%B4%E6%B5%81%E5%8F%8C%E5%90%91%E8%B0%83%E9%80%9F%E7%94%B5%E6%9C%BA%E9%A9%B1%E5%8A%A8%E7%94%B5%E8%B7%AF%E8%AE%BE%E8%AE%A1_%E7%94%B5%E6%B0%94%E8%87%AA%E5%8A%A8%E5%8C%96%E6%8A%80%E6%9C%AF%E7%BD%91&ari=1&dbv=0&drs=1&pcs=645x335&pss=970x426&cfv=0&cpl=22&chi=50&cce=true&cec=gbk&tlm=1396397533<u=http%3A%2F%2Fwww.dqjsw.com.cn%2Fdiangongdianzi%2Fdianlidiangong%2Fdiandongji%2F98716.html&ecd=1&psr=1366x768&par=1366x728&pis=-1x-1&ccd=24&cja=false&cmi=34&col=zh-CN&cdo=-1&tcn=1459706342&qn=a15e395686d502b4&tt=1459706342154.164.211.211" vspace="0" hspace="0" marginwidth="0" marginheight="0" scrolling="no" style="border:0; vertical-align:bottom;margin:0;" allowtransparency="true" align="center,center" width="200" height="200" frameborder="0"> |
對(duì)于PWM調(diào)速的直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路，主要考慮以下性能指標(biāo)：
1、輸出電流和電壓范圍。它決定著電路能驅(qū)動(dòng)多大功率的電機(jī)；2、效率。高的效率不僅意味著節(jié)省電源，也會(huì)減少驅(qū)動(dòng)電路的發(fā)熱。要提高電路的效率，可以從保證功率器件的開關(guān)工作狀態(tài)和防止共態(tài)導(dǎo)通(H橋電路可能出現(xiàn)的一個(gè)問題，即兩個(gè)功率器件同時(shí)導(dǎo)通使電源短路)入手；3、對(duì)控制輸入端的影響。功率電路對(duì)其輸入端應(yīng)有良好的信號(hào)隔離，防止有高電壓大電流進(jìn)入主控電路，這可以用高的輸入阻抗或者光電耦合器實(shí)現(xiàn)隔離；4、對(duì)電源的影響。共態(tài)導(dǎo)通可以引起電源電壓的瞬間下降造成高頻電源污染，大電流可能導(dǎo)致地線電位浮動(dòng)；5、可靠性。電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路應(yīng)該盡可能做到：無論加上何種控制信號(hào)，何種無源負(fù)載，電路都是安全的。
筆者經(jīng)過長(zhǎng)期實(shí)驗(yàn)，得到一種可調(diào)速的雙向直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路，電路如附圖所示。
直流雙向調(diào)速電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路
輸入與電平轉(zhuǎn)換部分：
輸入信號(hào)線由Port引入，Port1腳是電機(jī)方向信號(hào)輸入端，Port2腳是PWM信號(hào)輸入端，Port3腳是地線。注意Port3腳對(duì)地連接了一個(gè)2kΩ的電阻。當(dāng)驅(qū)動(dòng)板與單片機(jī)分別供電時(shí)，這個(gè)電阻可以提供信號(hào)電流回流的通路。當(dāng)驅(qū)動(dòng)板與單片機(jī)共用一組電源時(shí)，這個(gè)電阻可以防止大電流沿著連線流入單片機(jī)主板的地線造成干擾。或者說，相當(dāng)于把驅(qū)動(dòng)板的地線與單片機(jī)的地線隔開，實(shí)現(xiàn)“一點(diǎn)接地”。電容C1防止電機(jī)突然啟動(dòng)造成電壓的突降。
與非門U1A實(shí)現(xiàn)PWM信號(hào)與電機(jī)方向信號(hào)的調(diào)制，轉(zhuǎn)換成接近功率電源電壓幅度的方波信號(hào)。三極管驅(qū)動(dòng)部分三極管和電阻、二極管組成的電路驅(qū)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)直流電機(jī)可調(diào)速正反轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)。四個(gè)二極管起保護(hù)三極管的作用，防止感性元件(電機(jī))產(chǎn)生的負(fù)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)對(duì)三極管的沖擊。
當(dāng)74LS00輸出端為低電平時(shí)，Q2、Q4截止，Q1、Q3導(dǎo)通，輸出為高電平。當(dāng)74LS00輸出端為高電平時(shí)，Q2、Q4導(dǎo)通，Q1、Q3截止，輸出為低電平。
性能指標(biāo)：
電源電壓15—30v，最大持續(xù)輸出電流500mA／每個(gè)電機(jī)，短時(shí)間(10秒)可以達(dá)到700mA，PWM頻率最高可以用到30kHz(一般用1—10kHz)。
布線大電流線路要盡量的短粗，并且盡量避免經(jīng)過過孔，一定要經(jīng)過過孔的話要把過孔做大一些(>1mm)，并且在焊盤上做一圈小的過孔，在焊接時(shí)用焊錫填滿，否則可能會(huì)燒斷。另外，如果使用了穩(wěn)壓管，三極管射極、集電極對(duì)電源和地的導(dǎo)線要盡可能的短粗，否則在大電流時(shí)，這段導(dǎo)線上的壓降可能會(huì)經(jīng)過二極管和導(dǎo)通的三極管將其燒毀。
PWM調(diào)速的實(shí)現(xiàn)：
產(chǎn)生PWM信號(hào)可以由定時(shí)器來完成，但是由于51內(nèi)部只提供了兩個(gè)定時(shí)器，因此，如果要向三個(gè)或更多的直流電機(jī)輸出不同占空比的信號(hào)，要反復(fù)設(shè)置定時(shí)器，實(shí)現(xiàn)較為復(fù)雜，我們采用一種比較簡(jiǎn)單的方法不僅可以實(shí)現(xiàn)對(duì)更多的直流電機(jī)提供不同的占空比輸入信號(hào)，而且只占用一個(gè)定時(shí)器資源。這種方法可以簡(jiǎn)單表述如下：
在內(nèi)存的某段空間內(nèi)存放各個(gè)直流電機(jī)所需的輸入信號(hào)占空比信息，如果占空比為1則保存0FFH(11111111B)；占空比為0.5則保存0F0H(11110000B)或任何二進(jìn)制數(shù)中包括4個(gè)0和4個(gè)1。即占空比=1的個(gè)數(shù)/8。
具體選取什么樣的二進(jìn)制數(shù)要看輸出頻率的要求。若要對(duì)此直流電機(jī)輸出PWM信號(hào)。只要每個(gè)時(shí)間片移位一次取出其中固定的一位(可以用位尋址或進(jìn)位標(biāo)志C實(shí)現(xiàn))送到電機(jī)端口上即可。另外，移位算法是一種對(duì)以前結(jié)果依賴的算法，所以最好定期檢查或重置被移位的數(shù)，防止移錯(cuò)導(dǎo)致一直錯(cuò)下去。
這種算法的優(yōu)點(diǎn)是獨(dú)立進(jìn)程，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)多個(gè)電機(jī)的控制，缺點(diǎn)是占用資源較大，PWM頻率較低。
