2013-08-10
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怎样用单片机控制直流电机所转动的角度?
----AVR169单片机是新一代RISC结构微控制器,具有高性能、低功耗、非易失性和CMOS技术等特点,AVR169还具有32个寄存器和丰富的指令集,带有四路8/9/10位PWM功能的16位定时器,8道的10位ADC,16KB可编程Flash,1KBSRAM,可以擦写10000次,接近1MIPS/MHZ的运行速度。
AS5040是Austria microsystems公司推出的世界上最小的10位多输出旋转磁性编码器, 是将现场传感霍尔(Hall)元件、A/D转换、数字信号处理和输出接口集成到单个芯片的系统级芯片(SoC),利用其包含的小磁体,可通过磁体的360度旋转探测1024个绝对位置,即每360度提供10位分辨率的1024 个绝对位置,同时提供了积分A/B、单通道和U-V-W交换等三种不同的增量输出模式,既可根据用户的特定要求设置,也可设置为脉宽调制(PWM)输出信号。PWM 数字输出所需外部元件最少,使用方便简单。本装置采用AS5040旋转编码器PWM_LSB端输出PWM脉冲,计算出电风扇摇头偏离初始位置的角度。控制电风扇摇头速度以及使其角度在一定范围内摇动,其工作原理为:把AS5040传感器装在电风扇摇头的转轴上,就能感应出电扇转过的角度与初始位置的夹角,计算出当前风扇摇头的速度,在下一个采样周期到来时,AS5040旋转编码器测得的速度信号及电机位置反馈信号通过AS5040接口反馈到AVR单片机169...
旋转编码器AS5040接口电路设计
AS5040旋转编码器把圆周分成1024份,当转离初始位置后,PWM_LSB端输出PWM脉冲。在0位置处,对应高电平宽度为1us,位置每加1,PWM高电平脉宽相应增加1us。通过对电机PWM的控制可以控制电机的转动,而AS5040旋转编码器随电机转轴转动,可以根据LSB端口输出脉冲计数得出电风扇摇头的速度变化,通过检测PWM_LSB输出脉冲可以得出此时刻转动的位置。AS5040引脚B_Dir_V可以直接检测出电机的正转和反转(输出1为顺时针,0为逆时针转动)。
3966 驱动接口电路设计
AVR 单片机169 输出的脉宽调制( PWM) 信号需经过功率放大才能驱动电机,调速控制系统采用的是3966 驱动芯片, 双极性工作方式是指在一个PWM 周期内电机电枢两端的电压呈正负变化,系统采用的双极性PWM控制,采用PI控制算法进行速度调节。驱动接口电路如图3 所示。单片机PWM引脚PF7直接接电机的ENABLE端,它控制着电机的转速的大小。
直流电机,大体上可分为四类:
第一类为有几相绕组的步进电机。这些步进电机,外加适当的序列脉冲,可使主轴转动一个精密的角度(通常在1.8°--7.5°之间)。只要施加合适的脉冲序列,电机可以按照人们的预定的速度或方向进行连续的转动。
步进电机用微处理器或专用步进电机驱动集成电路,很容易实现控制。例如常用的SAAl027或SAAl024专用步进电机控制电路。
步进电机广泛用于需要角度转动精确计量的地方。例如:机器人手臂的运动,高级字轮的字符选择,计算机驱动器的磁头控制,打印机的字头控制等,都要用到步进电机。
第二类为永磁式换流器直流电机,它的设计很简单,但使用极为广泛。当外加额定直流电压时,转速几乎相等。这类电机用于录音机、录相机、唱机或激光唱机等固定转速的机器或设备中。也用于变速范围很宽的驱动装置,例如:小型电钻、模型火车、电子玩具等。在这些应用中,它借助于电子控制电路的作用,使电机功能大大加强。
第三类是所谓的伺服电机,伺服电机是自动装置中的执行元件,它的最大特点是可控。在有控制信号时,伺服电机就转动,且转速大小正比于控制电压的大小,除去控制信号电压后,伺服电机就立即停止转动。伺服电机应用甚广,几乎所有的自动控制系统中都需要用到。例如测速电机,它的输出正比于电机的速度;或者齿轮盒驱动电位器机构,它的输出正比于电位器移动的位置.当这类电机与适当的功率控制反馈环配合时,它的速度可以与外部振荡器频率精确锁定,或与外部位移控制旋钮进行锁定。
最后一类为两相低电压交流电机。这类电机通常是直流电源供给一个低频振荡器,然后再用低频低压的交流去驱动电机。这类电机偶尔也用在转盘驱动机构中。
----友情链接
----AVR169单片机是新一代RISC结构微控制器,具有高性能、低功耗、非易失性和CMOS技术等特点,AVR169还具有32个寄存器和丰富的指令集,带有四路8/9/10位PWM功能的16位定时器,8道的10位ADC,16KB可编程Flash,1KBSRAM,可以擦写10000次,接近1MIPS/MHZ的运行速度。
AS5040是Austria microsystems公司推出的世界上最小的10位多输出旋转磁性编码器, 是将现场传感霍尔(Hall)元件、A/D转换、数字信号处理和输出接口集成到单个芯片的系统级芯片(SoC),利用其包含的小磁体,可通过磁体的360度旋转探测1024个绝对位置,即每360度提供10位分辨率的1024 个绝对位置,同时提供了积分A/B、单通道和U-V-W交换等三种不同的增量输出模式,既可根据用户的特定要求设置,也可设置为脉宽调制(PWM)输出信号。PWM 数字输出所需外部元件最少,使用方便简单。本装置采用AS5040旋转编码器PWM_LSB端输出PWM脉冲,计算出电风扇摇头偏离初始位置的角度。控制电风扇摇头速度以及使其角度在一定范围内摇动,其工作原理为:把AS5040传感器装在电风扇摇头的转轴上,就能感应出电扇转过的角度与初始位置的夹角,计算出当前风扇摇头的速度,在下一个采样周期到来时,AS5040旋转编码器测得的速度信号及电机位置反馈信号通过AS5040接口反馈到AVR单片机169...
旋转编码器AS5040接口电路设计
AS5040旋转编码器把圆周分成1024份,当转离初始位置后,PWM_LSB端输出PWM脉冲。在0位置处,对应高电平宽度为1us,位置每加1,PWM高电平脉宽相应增加1us。通过对电机PWM的控制可以控制电机的转动,而AS5040旋转编码器随电机转轴转动,可以根据LSB端口输出脉冲计数得出电风扇摇头的速度变化,通过检测PWM_LSB输出脉冲可以得出此时刻转动的位置。AS5040引脚B_Dir_V可以直接检测出电机的正转和反转(输出1为顺时针,0为逆时针转动)。
3966 驱动接口电路设计
AVR 单片机169 输出的脉宽调制( PWM) 信号需经过功率放大才能驱动电机,调速控制系统采用的是3966 驱动芯片, 双极性工作方式是指在一个PWM 周期内电机电枢两端的电压呈正负变化,系统采用的双极性PWM控制,采用PI控制算法进行速度调节。驱动接口电路如图3 所示。单片机PWM引脚PF7直接接电机的ENABLE端,它控制着电机的转速的大小。
直流电机,大体上可分为四类:
第一类为有几相绕组的步进电机。这些步进电机,外加适当的序列脉冲,可使主轴转动一个精密的角度(通常在1.8°--7.5°之间)。只要施加合适的脉冲序列,电机可以按照人们的预定的速度或方向进行连续的转动。
步进电机用微处理器或专用步进电机驱动集成电路,很容易实现控制。例如常用的SAAl027或SAAl024专用步进电机控制电路。
步进电机广泛用于需要角度转动精确计量的地方。例如:机器人手臂的运动,高级字轮的字符选择,计算机驱动器的磁头控制,打印机的字头控制等,都要用到步进电机。
第二类为永磁式换流器直流电机,它的设计很简单,但使用极为广泛。当外加额定直流电压时,转速几乎相等。这类电机用于录音机、录相机、唱机或激光唱机等固定转速的机器或设备中。也用于变速范围很宽的驱动装置,例如:小型电钻、模型火车、电子玩具等。在这些应用中,它借助于电子控制电路的作用,使电机功能大大加强。
第三类是所谓的伺服电机,伺服电机是自动装置中的执行元件,它的最大特点是可控。在有控制信号时,伺服电机就转动,且转速大小正比于控制电压的大小,除去控制信号电压后,伺服电机就立即停止转动。伺服电机应用甚广,几乎所有的自动控制系统中都需要用到。例如测速电机,它的输出正比于电机的速度;或者齿轮盒驱动电位器机构,它的输出正比于电位器移动的位置.当这类电机与适当的功率控制反馈环配合时,它的速度可以与外部振荡器频率精确锁定,或与外部位移控制旋钮进行锁定。
最后一类为两相低电压交流电机。这类电机通常是直流电源供给一个低频振荡器,然后再用低频低压的交流去驱动电机。这类电机偶尔也用在转盘驱动机构中。
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2013-08-10
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控制直流电机有点难,步进电机能精确的控制转动的角度和方向,有兴趣可以再联系!
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2013-08-10
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你需要用到延时指令,
你可以让它做几个空操作指令,执行一条指令一般需要两个机械周期,约等于0.1US,你在通过算速度就可以实现偏程控制了.
你可以让它做几个空操作指令,执行一条指令一般需要两个机械周期,约等于0.1US,你在通过算速度就可以实现偏程控制了.
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推荐于2017-05-16
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基于模糊PID的直流力矩电机转速控制。 在分析模糊控制和PID控制结合方式的基础上,设计一个二维模糊PID控制算法,该算法根据误差信号是否达到阈值来决定何时在模糊控制与PID控制之间切换.采用编码器、80196KC单片机、16位D/A转换器和直流力矩电并结合上述控制算法构成直流力矩电机的模糊PID稳速控制系统.通过对标准PID和模糊PID实测数据分析比较说明,模糊PID控制可以达到无超调输出,其调节时间小于标准PID控制的调节时间,稳态误差小于万分之
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