基于直流電機調(diào)速與測速系統(tǒng)設(shè)計方案
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單片機復(fù)位電路就好比電腦的重啟部分，當(dāng)單片機系統(tǒng)在運行中，按下復(fù)位按鈕內(nèi)部的程序自動從頭開始執(zhí)行。復(fù)位電路采用上電自動復(fù)位和手動復(fù)位兩種方式，C3、R21、S1組成復(fù)位電路。
2.4 時鐘電路
系統(tǒng)的時鐘電路設(shè)計是采用的內(nèi)部方式，即利用芯片內(nèi)部的振蕩電路。AT89系列單片機內(nèi)部有一個用于構(gòu)成振蕩器的高增益反相放大器。引腳XTAL1和XTAL2分別是此放大器的輸入端和輸出端。這個放大器與作為反饋元件的片外晶體諧振器一起構(gòu)成一個自激振蕩器。外接晶體諧振器以及電容C1和C2構(gòu)成并聯(lián)諧振電路，接在放大器的反饋回路中。
3.直流電機驅(qū)動電路設(shè)計
從單片機直接輸出的控制信號無法直接驅(qū)動12V直流電機，目前大多采用H橋式驅(qū)動，為便于制作，驅(qū)動模塊采用光電耦合器對控制電路和主電路進(jìn)行隔離，達(dá)到保護(hù)作用。U3輸出PWM控制信號通過三極管反相驅(qū)動電機，實現(xiàn)電機的調(diào)速。驅(qū)動電路圖如圖3所示。
4.測速電路設(shè)計
測速模塊由U型光電開關(guān)、轉(zhuǎn)盤及外圍電路組成，電機轉(zhuǎn)動時帶動轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)盤上附有八個小孔，當(dāng)轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動一周產(chǎn)生八個脈沖信號，由此可以把電機轉(zhuǎn)動的物理量轉(zhuǎn)換成變化的脈沖信號，經(jīng)Q5開關(guān)驅(qū)動輸送到單片機外部中斷P3.3進(jìn)行計數(shù)，實現(xiàn)對電機速度的監(jiān)測。測速電路如圖4所示。
設(shè)計中應(yīng)用了比較常見的光電測速方法來實現(xiàn)，其具體做法是將電機軸上固定一圓盤，在測速模塊中U型光耦。通過轉(zhuǎn)盤上八個圓孔，產(chǎn)生脈沖信號。電動機轉(zhuǎn)到孔處時，發(fā)光二極管通過縫隙將光照射到光敏三極管上，三極管導(dǎo)通，反之三極管截止。
U型光電開關(guān)與轉(zhuǎn)盤的安裝如圖5所示：把轉(zhuǎn)盤固定在電動機的轉(zhuǎn)軸上，安裝U型光耦，把光耦插入轉(zhuǎn)盤上，用螺絲固定，轉(zhuǎn)盤邊要安裝在U型光電開關(guān)的槽中間。
5.調(diào)速和測速系統(tǒng)的軟件設(shè)計
系統(tǒng)軟件采用C51語言開發(fā)，模塊化設(shè)計。定時器中斷工作在16位計數(shù)方式，實現(xiàn)數(shù)碼管顯示、PWM控制。外部中斷采用負(fù)邊沿觸發(fā)，實現(xiàn)電機轉(zhuǎn)速的測量。程序流程圖如圖6.
6.小結(jié)
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