直流电机驱动（马达）

文章目录

一、介绍直流电机
- 介绍
- 电机驱动电路
- - 大功率器件直接驱动
  - H桥驱动
  - 集成电路线路图
- PWM介绍
- 产生PWM的方法
二、实例
- 1.呼吸灯案例
- 2.直流电机调速

一、介绍直流电机

介绍

在这里插入图片描述

电机驱动电路

点击的负载较大，直接接在单片机I/O口上无法驱动，所以需要驱动电路

大功率器件直接驱动

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续流二极管的作用：

由于电机是感应器件，是电感，在线路断开时会是电压缓慢降下，而此时没有电流，电感就会感应出高电压来产生电流，这样就可能会导致电路损坏。而这个二极管的作用就是在电路断开时，与电机形成回路，延续电流使电机电压缓慢降低。

H桥驱动

IN1与IN4、IN2与IN3形成通路来达到改变方向的效果，不过这种结构无法添加续流二极管，对硬件的耐电性要求较高

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集成电路线路图

51单片机采用的是大功率器件直接驱动
IN控制开关
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PWM介绍

用于控制电机的速度，通过改变供电、断电，利用电感特性来控制速度。
注意：不能使用滑动变阻器来实现，长时间的高电流会导致电位器烧毁，使用小电阻也会因为高电流发热烧毁。

在这里插入图片描述

产生PWM的方法

使用定时器每隔一段时间中断一次，周期间的间隔时间，时间需要短一点
在中断函数中设定循环（即供电与不供电占比），也就是设置的周期值，然后自己设置比较值

模型结构
在这里插入图片描述
与波形对比图

二、实例

1.呼吸灯案例

通过改变供电占比实现，设定一个固定周期，通过改变在这个周期里的供电占比即可实现。不过使用延时函数比较占用CPU

#include <REGX52.H>sbit LED = P2^0;
// 快速延时函数
void Delay(t){while(t--);
}void main(){unsigned char Time,i;while(1){// 增大低电平周期占比，增加亮度for(Time = 0;Time < 100;Time++){// 延缓变化速度for(i = 0;i < 20;i++){LED = 0;Delay(Time);LED = 1;Delay(100-Time);		// 一次周期定位为100}}// 降低低电平周期占比，降低亮度for(Time = 100;Time > 0;Time--){// 延缓变化速度for(i = 0;i < 20;i++){LED = 0;Delay(Time);LED = 1;Delay(100-Time);		// 一次周期定位为100}}}
}

2.直流电机调速

注意：由于单片机默认高电平，所以打开开关的一瞬间电机是通电状态，会转一会

#include <REGX52.H>
#include "Delay.h"
#include "Key.h"
#include "Time0Init.h"
#include "Nixie.h"sbit Motor = P1^0;	// 开关引脚unsigned char Counter,Compare;	// 周期、比较值
unsigned char KeyNum,Speed;
void main(){Time0_Init();while(1){KeyNum = Key();// 以Speed控制挡位，按键1控制Speedif(KeyNum == 1){Speed++;Speed %= 4;		// 大于等于4变为0// 改变挡位（比较值）if(Speed == 0){Compare = 0;}if(Speed == 1){Compare = 40;		//  太小会导致电压太小不足以驱动电机}if(Speed == 2){Compare = 60;}if(Speed == 3){Compare = 100;}}Nixie_show(1,Speed);}
}// 中断函数
void Timer0_Routine() interrupt 1
{	TL0 = 0xA4;				//设置定时初始值TH0 = 0xFF;				//设置定时初始值Counter++;// 设置周期if(Counter>=100){Counter = 0;}	//	与比较值进行比较if(Counter<Compare){Motor = 1;			// 给电}else{Motor = 0;			// 不给电}
}