微型计算机控制技术任务微型计算机控制技术任务8 8直直流电机的流电机的PWMPWM调速控制调速控制pptppt课件课件工作任务描述： 通过调节实验箱上的电位器旋钮输入模拟量，单片机控制输出脉冲的脉宽，从而控制直流电动机的转速。 ADC0809共有28个引脚，其主要引脚信号为： START为起动模/数转换引脚，当START=1时，开始起动模/数转换。 EOC为模/数转换结束引脚 ，转换结束，该引脚输出高电平。 OE为输出允许控制，该引脚用于控制选通三态门。当OE=1时三态门打开，模/数转换后 得到的数字量才可通过三态门到达数据总线，进而被读入CPU。 CLOCK为外加时钟输入引脚，其频率为50-800KHZ，使用时常接500-600KZ。 ALE为模拟通道锁存信号，当此引脚由低电平到高电平跳变时将加到C，B，A 引脚的 数据锁存并选通相应的模拟通道。 三、三、单片机与ADC0809的典型连线与编程可以用中断、查询和延时等待中断、查询和延时等待三种方式编制程序。1 1、中断方式、中断方式 将将ADC0809ADC0809的的EOCEOC端经过非门之后和单片机的外部中端经过非门之后和单片机的外部中断断0 0连接连接2、查询方式 ADC0809的EOC端和P1.0相连。不断查询P1.0的状态即可得知A/D转换是否结束。 3、延时等待ADC0809的EOC端不必和80C51相连接，而是根据时钟频率计算出A/D转换时间，略微延长后直接读取A/D转换值。（大于128us） 试比较三种方式，说出优缺点 4、ADC0809的应用例：将单片机上0-5V的模拟信号进行A/D转换并将转换结果通过指示灯或者LED数码管进行显示，调节输入电压，能够从指示灯或者LED数码管上看到值的变化。5、扩展知识：串行A/D ADC0832及其接口电路随着单片机技术的发展，串行接口电路得到越来越多的应用，A/D转换电路同单片机的接口电路除了并行扩展之外，还有串行连接方式。四、常用开关量的驱动方法及单片机系统隔离方法1、驱动发光二极管常见发光二极管的驱动电流一般为5-10mA，而单片机的I/O口的输出电流一般为几十uA，加正向电压，导通之后的管压降为1-2V，单片机驱动二极管的典型电路如下图所示：1)驱动端口可用P0-P3口中任意一端（P0口应加上拉电阻），输出低电平，LED亮，反之则暗。2)驱动限流电阻R1可取10K-100K，可视驱动三极管的值而定，值大，则R1可略大。R1大，可减小流过80C51的电流，降低功耗。3)驱动晶体管VT，灌电流驱动时，应选取PNP三极管，一般选取9014、9012.9014的值较大，Icm较小；9012的值略小，Icm较大。4)发光二极管VL限流电阻R2，可根据VL电流而定，VL电流一般取5-10mA，电流大，亮度高。2、驱动继电器驱动继电器主要考虑下列两个因素:1)继电器线圈额定电压。若额定电压为5V、6V，按照图5-3-2连接，若额定电压大于6V，则按照图5-3-3连接，若额定电压为AC 220V，则应用光耦合器。2)继电器线圈驱动电流。一般来讲，额定电压低，驱动电流大，触电容量大，驱动电流大。可根据线圈驱动电流大小，选用有足够输出电流的晶体三极管，且三极管的值要大，值大时，80C51的驱动电流可小一些。需要指出的是要适当选取R1，R1过大，驱动电流不足，继电器会出现“颤抖”。二极管VD的作用是防止换路时，继电器产生感应电压损坏晶体三极管 3、光电隔离接口 在单片机控制系统中，有时要将强电回路与单片机弱电供电回路隔离，以有效抑制强电干扰信号，常见的隔离方式是变压器耦合和光耦合，变压器耦合只能用于传送交变信号，且体积大、量重、功耗大，还会产生电磁干扰。光耦合技能用于传送交变信号，又能用于传送直流信号，且体积小、量轻、功耗小，抗干扰强。 光耦合器件有多种类型，最常用的是光敏二极管构成的光耦合器，下图是80C51与光耦合器的典型连接电路，试分析下列电路中，输出高低电平时，光耦合器的工作状态。需要指出的是：1)光耦合器中的发光二极管驱动电流较大，应用晶体三极管或者有足够输出电流的门电路扩大80C51的输出电流2)既然是隔离，强电回路的接地端与弱点回路的接地端不能连接在一起，否则隔离只是一句空话。4、驱动晶闸管 晶闸管常用于单片机控制系统中交流强电回路的执行元件，一般来讲，据需要光耦合器隔离驱动，图5-3-5为驱动双向晶闸管典型应用电路。 为减小驱动功率和减小晶闸管触发时产生的干扰，用于交流电路双向晶闸管的触发常采用过零触发，因此上述电路还需要正弦交流过零检测电路，在过零时产生脉冲信号引发80C51中断，在中断服务子程序中发出晶闸管触发信号，并延时关断。这就增加了控制系统的复杂性，一种较为简单的方法是采用新型元件，图5-3-6为过零检测触发晶闸管电路，MOC3041能在正弦波交流过零时自动导通，触发大功率双向晶闸管导通。从而省去了过零检测及触发等辅助电路，并降低了材料成本，提高了可靠性。图中，R3为MOC3041触发限流电阻，R4为BCR门级电阻，防止误触发，提高抗干扰性。五、PWM控制1、PWM介绍PWM意为脉冲宽度调制，是通过控制固定电压的直流电源开关频率，改变负载两端的电压，从而达到控制要求的一种电压调整方法。PWM可以应用在很多方面，比如：电机调速、温度控制、压力控制等。 在PWM驱动控制的调整系统中，按一个固定的频率来接通和断开电源，并且根据需要改变一个周期内“接通”和“断开”时间的长短。通过改变直流电机电枢上电压的“占空比”来达到改变平均电压大小 目的，从而来控制电动机的转速。也正因为如此，PWM又被称为“开关驱动装置”。2、PWM信号发生电路设计 PWM波可以由具有PWM输出的单片机通过编程来得以产生，也可以采用PWM专用芯片来实现，当PWM波的频率太高时，它对直流电机驱动的功率管要求太高，而当它的频率太低时，其产生的电磁噪声就比较大，在实际应用电路中，PWM波的频率在18khz左右时，效果最好。结束语结束语谢谢大家聆听！谢谢大家聆听！28