基于AVR單片機的通用電機控制裝置的設計

1．6 轉速測量電路
轉速測量可采用一組鼠標上用的紅外對管來實現(xiàn)，其電路原理如圖8所示。當紅外發(fā)射管與紅外接收管之間被直流電機光柵轉盤的不透明部分遮擋時，紅外接收管處于截止狀態(tài)，此時圖中的SPEED輸出高電平。反之，當光柵轉盤的通光槽轉至紅外對管之間時，紅外接收管處于導通狀態(tài)，此時SPEED輸出低電平。這樣，將SPEED連接到單片機的I／O口，即可通過定時計數(shù)的方法計算出電機的轉動速度。

2 單片機程序設計
2．1 主程序
本驅動器的程序設計使用模塊化編程思想，其主程序用于完成對各子程序的調用。系統(tǒng)工作后，首先調用初始化子程序，以完成具有復用功能的I／0腳的選擇和設置、各種中斷功能的選擇及其設置、AT89S51和ATmegal6的初始化、中斷屏蔽寄存器的設置、中斷寄存器的清零、系統(tǒng)變量的初始化等，最后完成開中斷。初始化完成之后，系統(tǒng)將調用驅動程序，并完成系統(tǒng)的起動。系統(tǒng)起動之后，即進入正常運行狀態(tài)。系統(tǒng)的全部運行過程均可由鍵盤進行實時控制和調節(jié)。
2．2 初始化程序
系統(tǒng)的初始化程序流程圖如圖9所示。該程序中包括LCD顯示器、鍵盤等人機接口部分的初始化。主要功能是對具有復用功能引腳的選擇和設置，以及各種中斷功能的選擇及設置(如外部鍵盤的中斷選擇等)，同時包括AT89S5l的初始化、鍵盤的方式選擇、工作時間的確定、顯示方式的設定等。而系統(tǒng)變量的初始化包括溫度的設定，轉速初值的設定等。

2．3 控制程序
系統(tǒng)起動后即進入控制程序?？刂瞥绦蚴窍到y(tǒng)程序的主要部分，主要用來保證系統(tǒng)在給定的轉速下正常運行，該程序主要調節(jié)單片機PWM口的占空比，從而調節(jié)電機繞組兩端的平均電壓，達到調速的目的，其控制程序流程如圖10所示。

3 結束語
本設計實現(xiàn)了一種以ATmega16單片機為核心的電機控制裝置。該裝置具有各類電機驅動脈沖的輸出、電機溫度監(jiān)測與保護、人機操作界面和長距離工業(yè)總線通信等功能。利用AVR單片機具備的軟硬件特點，可實現(xiàn)對多種電機的驅動與控制，以用于電機驅動研究、網(wǎng)絡化電機集中控制等領域。由于該控制器采用主從單片機設計，系統(tǒng)的運行得以很好地分工，其中從單片機實現(xiàn)低速人際交互，主單片機則實現(xiàn)高速的電機驅動與控制，主從單片機各司其職，故可使系統(tǒng)的運行效率達到最高。本電機控制裝置的架構開放，使用靈活，可以很好地應用于直流電機的調速控制，交流電機的變頻驅動，步進電機的步距細分等多種電機驅動和控制領域。