2012脉宽调制电机控制讲义.doc

PWM脉宽调制电机控制实训 H桥原理简述 典型电路：所谓 H 桥驱动电路是为了直流电机而设计的一种常见电路，它主要实现直流电机的正反向驱动，其典型电路形式如下： 从图中可以看出，其形状类似于字母“H”，而作为负载的直流电机是像“桥”一样架在上面的，所以称之为“ H 桥驱动”。4个开关所在位置就称为“桥臂”。 假设开关 A、D接通，电机为正向转动，则开关B、C接通时，直流电机将反向转动。从而实现了电机的正反向驱动。 电机的另外的2 个工作状态：A） 刹车 —— 将B 、D开关（或A、C）接通，则电机惯性转动产生的电势将被短路， 形成阻碍运动的反电势，形成“刹车”作用。 B） 惰行 —— 4个开关全部断开，则电机惯性所产生的电势将无法形成电路，从而也就不会产生阻碍运动的反电势，电机将惯性转动较长时间。 典型电路构成： 以上只是从原理上描述了H 桥驱动，而实际应用中很少用开关构成桥臂，通常使用晶体管，因为控制更为方便，速度寿命都长于有接点的开关（继电器）。 细分下来，晶体管有双极性和MOS管之分，而集成电路只是将它们集成而已，其实质还是这两种晶体管，只是为了设计、使用方便、可靠而做成了一块电路。 双极性晶体管构成的 H 桥： MOS管构成的 H 桥： 二、 H桥的简单分析 上图使用了PMOS和 NMOS 管子，实际上改变电路也可以使用同类的管子。 死区时间： 死区时间是PWM输出时，为了使H桥或半H桥的上下管不会因为开关速度问题或电机运行时DIR信号突然反向而发生同时导通而设置的一个保护时段。通常也指pwm响应时间。 本项目所用的电路 隔离与逻辑控制 四、H 桥主要性能：A） 效率 —— 所谓驱动效率高，既要将输入能量尽多输出给负载，驱动电路少耗能，具体 点，既4个桥臂导通时最好没有压降。 B） 安全性 —— 不能同侧桥臂同时导通； C） 电压 —— 能够承受的驱动电压； D） 电流 —— 能够通过的驱动电流。 E） 温度 ——直流电机H桥驱动时，测三极管或场效应管的工作温度长时间满负荷工作，不应该烫手。 五、硬件连接与控制程序 按键未按下时为1，按下键时为0；按键按下时电机动作，释放停止 本次I/O连接： //1.0为PWM输出 //1.1为正反转输出 //1.4为加速控制 //1.5为减速控制 //1.6为正反转控制 //1.7为急停控制 六、调试步骤 A、对照电路图检查焊接质量 B、烧写控制程序 C、接控制线 D、不加电机电源进行测试 1、13V 2、PWM和DIR输入 3、L6384 输入 1 和 1’ 4、L6384 输出 ，同一片的 5和7,及 5’和7’要么波形相反，要么电平相反（1,0） E、接电机最后测试 七、控制程序： ;******************************************************************** ;* 按键控制PWM控制电机 正反向转动 和 加减速 汇编程序 * ;* MCU: AT89S52 晶振：11.0592MHz * ;* * ;******************************************************************** ; PWM 控制控制电机 正反向转动 和 加减速程序 ; 适用 ME系列单片机开发系统 ; 晶振为11.0592M ; 利用定时器控制产生占空比可变的 PWM 波 ; 按K1，PWM值增加，则占空比减小,加速。 ; 按K2，PWM值减小，则占空比增加,减速。 ; 当PWM值增加到最大值或减小到最小值时，蜂鸣器将报警。 ;********************************************************** PWM EQU 30H OUT EQU P0 ;接口 INCKEY BIT P1.4 ;K1,PWM值增加键。 DECKEY BIT P1.5