項(xiàng)目32教學(xué)提綱

項(xiàng)目三電動(dòng)車調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計(jì)與調(diào)試任務(wù)2直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊內(nèi)容提要電動(dòng)車電機(jī)驅(qū)動(dòng)有哪些方式？調(diào)速方法有哪些？A/D轉(zhuǎn)換器有哪些類型？電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路如何設(shè)計(jì)？電機(jī)的過流保護(hù)有哪些方式？總的仿真效果圖主要內(nèi)容設(shè)計(jì)要求1硬件設(shè)計(jì)2軟件設(shè)計(jì)3拓展要求4設(shè)計(jì)要求電動(dòng)車的行車速度是通過電動(dòng)車上的調(diào)速手柄來調(diào)節(jié)的，調(diào)速手柄輸出的是模擬電壓信號(hào)，電壓范圍為1.0V～4.2V。根據(jù)調(diào)速手柄輸出的電壓信號(hào)的大小來調(diào)節(jié)電機(jī)PWM信號(hào)占空比的大小，可以達(dá)到速度調(diào)節(jié)的目的。因此本任務(wù)的要求當(dāng)調(diào)速手柄輸入電壓增大時(shí)電機(jī)速度也跟隨著增大。在Proteus平臺(tái)中繪制調(diào)速信號(hào)采集電路的仿真圖，在Keilc51平臺(tái)中編輯并調(diào)試程序。

硬件電路設(shè)計(jì)具體可分為硬件電路設(shè)計(jì)系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)具體電路方案設(shè)計(jì)總電路原理圖設(shè)計(jì)直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)框圖具體電路方案設(shè)計(jì)手柄信號(hào)的采集前面已經(jīng)練習(xí)過了，請(qǐng)自己綜合設(shè)計(jì)電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)?？傠娐穲D軟件設(shè)計(jì)從簡(jiǎn)單到復(fù)雜分三步來實(shí)現(xiàn)：1、電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)。2、軟件模擬PWM信號(hào)。3、聯(lián)調(diào)手柄信號(hào)采集調(diào)控電機(jī)速度。電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路不同用途的電動(dòng)車，其控制功能不同，直流電動(dòng)機(jī)控制主電路的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)也不相同。主要可分為單管驅(qū)動(dòng)、半橋驅(qū)動(dòng)和全橋驅(qū)動(dòng)。單管驅(qū)動(dòng)電路半橋驅(qū)動(dòng)電路H橋驅(qū)動(dòng)電路功率管驅(qū)動(dòng)電路電動(dòng)車上所使用的直流電機(jī)功率一般為150W～1000W。在這個(gè)功率范圍內(nèi)，一般采用功率場(chǎng)效應(yīng)管（MOSFET）作為開關(guān)器件來驅(qū)動(dòng)電機(jī)。MOSFET管由于開關(guān)速度快、易并聯(lián)、所需驅(qū)動(dòng)功率低等優(yōu)點(diǎn)已成為開關(guān)電源最常用的功率開關(guān)器件之一。而驅(qū)動(dòng)電路的好壞直接影響開關(guān)電源工作的可靠性及性能指標(biāo)。一個(gè)好的MOSFET驅(qū)動(dòng)電路的要求①開關(guān)管開通瞬時(shí)，驅(qū)動(dòng)電路應(yīng)能提供足夠大的充電電流使MOSFET柵源極間電壓迅速上升到所需值，保證開關(guān)管能快速開通且不存在上升沿的高頻振蕩；②開關(guān)管導(dǎo)通期間驅(qū)動(dòng)電路能保證MOSFET柵源極間電壓保持穩(wěn)定使可靠導(dǎo)通；③關(guān)斷瞬間驅(qū)動(dòng)電路能提供一個(gè)盡可能低阻抗的通路供MOSFET柵源極間電容電壓的快速泄放，保證開關(guān)管能快速關(guān)斷；④關(guān)斷期間驅(qū)動(dòng)電路最好能提供一定的負(fù)電壓避免受到干擾產(chǎn)生誤導(dǎo)通；⑤另外要求驅(qū)動(dòng)電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單可靠，損耗小，最好有隔離?；赥TL集成電路驅(qū)動(dòng)的直流電機(jī)調(diào)速電路CMOS集成電路的驅(qū)動(dòng)專用集成電路的驅(qū)動(dòng)專用驅(qū)動(dòng)集成電路體積小、電路簡(jiǎn)單、可靠、應(yīng)用廣泛。能用于MOSFET驅(qū)動(dòng)的集成電路很多，典型的有IR公司的IR21系列、Unitrode公司的UC3704～3715系列；Harris公司的HA4080系列；Maxim公司的MAX612C和4427C系列；MOTOROLA公司的MC3415X系列；Telcom公司的TC4421～4429C系列；三菱公司的M579系列等。直流電動(dòng)機(jī)調(diào)速原理軟件模擬PWM信號(hào)參考程序定時(shí)器0中斷程序voidT0_INT(void){ P3_7=1; TH0=0xff; TL0=0x9b; TH1=PWMH; TL1=PWML; TR1=1;}定時(shí)器1中斷程序voidT1_INT(void){ P3_7=0; TR1=0;}說明：定時(shí)器T1的初值在主程序中計(jì)算，并放在PWMH和PWML變量中。直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)流程圖參考程序#include<AT89X51.H>#defineucharunsignedchar#defineuintunsignedintvoiddelay(intk);voiddisplay(uchart);ucharadconvert(ucharaddr);ucharPWMH=10;ucharcount=0;#defineclockP1_1#definecsP1_0#definedioP1_2#define PWM_control P3_7main(){

TMOD=0x02;

TH0=156;

TL0=156;

TR0=1;

ET0=1;

EA=1;

PWM_control=1;

while(1)

{ PWMH=adconvert(0xc0); display(PWMH); P0=PWMH;

} }參考程序voiddelay(intk){

uchar

i;

uint j;

for(i=0;i<124;++i)

for(j=0;j<k;++j);}voidT0_INT(void)interrupt1{

count++;

if(count==PWMH)PWM_control=0;

if(count==255)

{ PWM_control=1; count=0;

}}參考程序voiddisplay(unsignedchart){

unsignedcharn1,n2;

unsignedcharchr[16]={0x3F,0x06,0x5B,0x4F,0x66,0x6D,0x7D,0x07,0x7F,0x6F,0x77,0x7c,0x39,0x5e,0x79,0x71};

n1=t/16;

n2=t%16;

P3_1=1;

P3_0=0;

P2=chr[n1];

delay(10);

P3_0=1;

P3_1=0;

P2=chr[n2];

delay(10);}ucharadconvert(ucharaddr){

uchari,ad=0;cs=1;dio=0;clock=0;cs=0;for(i=0;i<4;i++){

if((addr&0x80)==0x80)

dio=1;

else

dio=0;

clock=1;

addr=addr<<1;

clock=0;

}

clock=1;//第五個(gè)上升沿dio=1;

for(i=0;i<8;i++)

{

clock=0;//第五個(gè)下降沿

if(dio==0)

ad=ad&0xfe;

else

ad=ad|0x01;

if(i<=6)ad=ad<<1;

clock=1;

}

cs=1;

returnad;}布置作業(yè)①課后自己多練習(xí)，消化案例，討論確定直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)的設(shè)計(jì)方案。②討