基于單片機(jī)的直流電機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

一、前言

二、模塊介紹及原理說(shuō)明

三、硬件連接

四、程序說(shuō)明

五、效果演示

六、代碼鏈接

一、前言

直流電機(jī)控制系統(tǒng)，通過(guò)按鍵對(duì)直流電機(jī)進(jìn)行控制；可以調(diào)節(jié)直流電機(jī)的速度等級(jí)，旋轉(zhuǎn)方向，并將其顯示在LCD1602液晶顯示屏上；簡(jiǎn)單的直流電機(jī)控制可以應(yīng)用在遙控車(chē)上，還可安裝在自制小風(fēng)扇等多種小型電器上，但此設(shè)計(jì)中直流電機(jī)控制不是很準(zhǔn)確，在一些精密直流電機(jī)控制上使用效果較差。

二、模塊介紹及原理說(shuō)明

單片機(jī)最小系統(tǒng)：

單片機(jī)最小系統(tǒng)完成系統(tǒng)運(yùn)行的最基本電路，單片機(jī)最小系統(tǒng)可配合其他模塊或自行搭建電路完成各種實(shí)驗(yàn)功能，單片機(jī)最小系統(tǒng)接口設(shè)計(jì)靈活，電路簡(jiǎn)潔，可完成基本的驅(qū)動(dòng)任務(wù)。單片機(jī)最小系統(tǒng)包括晶振電路、復(fù)位電路。復(fù)位電路我使用按鍵復(fù)位，方便系統(tǒng)的重啟。

LCD1602顯示屏：

LCD顯示屏有64行，每行有128列，每8列對(duì)應(yīng)1字節(jié)的8位，即每行由16字節(jié)，共16×8=128個(gè)點(diǎn)組成。

字符型液晶顯示模塊是一種專(zhuān)門(mén)用于顯示字母、數(shù)字和符號(hào)等的點(diǎn)陣式LCD。一般的LCD1602字符型液晶顯示器能夠顯示英文字母、阿拉伯?dāng)?shù)字、日文片假名和一般性符號(hào)。

電機(jī)驅(qū)動(dòng)：

NPN三極管Q7、Q9控制電機(jī)正轉(zhuǎn)，當(dāng)Q7、Q9導(dǎo)通后，OUT控制Q1、Q3三極管導(dǎo)通與關(guān)閉的時(shí)間來(lái)調(diào)節(jié)直流電機(jī)的速度。同理NPN三極管Q5、Q8控制電機(jī)正轉(zhuǎn)，當(dāng)Q5、Q8導(dǎo)通后，OUT控制Q2、Q4三極管導(dǎo)通與關(guān)閉的時(shí)間來(lái)調(diào)節(jié)直流電機(jī)的速度。

三、硬件連接

仿真連接

P1^0~P1^3為按鍵控制端口。P1^0控制電機(jī)正轉(zhuǎn)；P1^1控制電機(jī)反轉(zhuǎn)；P1^2加速；P1^3減速。

P0^7~P0^7為顯示屏數(shù)據(jù)傳輸端口。P0^7~P0^7與顯示屏D0~D7連接。

P2^2、P2^3、P2^4為顯示屏控制端口。P2^2、P2^3、P2^4分別于RS、RW、E相連。

P2^0、P2^1電機(jī)正反轉(zhuǎn)控制。

P2^5電機(jī)PWM控制。

四、程序說(shuō)明

主程序，用以調(diào)用不同的函數(shù)。控制速度的加減，電機(jī)的正反轉(zhuǎn)，調(diào)用LCD1602顯示函數(shù)。

void main (void)
{  
int S=0;
char displaytemp[16];//定義顯示區(qū)域臨時(shí)存儲(chǔ)數(shù)組               
PWM_ON=0;
LCD_Init();         //初始化液晶屏
Init_Timer0();    //初始化定時(shí)器0
LCD_Write_String(2,1,"V:");	   //正轉(zhuǎn)

while (1)         //主循環(huán)
  {

   if(key3==0)//第三個(gè)按鍵,速度等級(jí)增加
      {
	  DelayMs(10);    //消抖
	  if(key3==0)
	    {
	       if(PWM_ON=12)S=12;
	    }
		while(!key3);
	  }	
   else if(key4==0)//第四個(gè)按鍵，速度等級(jí)減小
          {
	         DelayMs(10);
	         if(key4==0)
	           {
	             if(PWM_ON>0)
	                PWM_ON--;
					S--;
					if(S<=0)S=0;
	           }
	   	     while(!key4);
	      }
	if(key1==0)//第一個(gè)按鍵,正轉(zhuǎn)
      {
	  DelayMs(10);
	  if(key1==0)
	    {
	       m=1;n=0;
		   LCD_Write_String(0,0,"T");	   //正轉(zhuǎn)顯示T
	    }
		while(!key1);
	  }	
   else if(key2==0)//第二個(gè)按鍵，反轉(zhuǎn)
          {
	         DelayMs(10);
	         if(key2==0)
	           {
	             m=0;n=1;
				 LCD_Write_String(0,0,"N");	   //反轉(zhuǎn)顯示N
	           }
	   	     while(!key2);
	      }	  	
	sprintf(displaytemp,"%3d",S);
    LCD_Write_String(4,1,displaytemp);	//顯示速度等級(jí)，一共分為十二個(gè)等級(jí)
  }
})>

定時(shí)器函數(shù)，用來(lái)控制PWM值占空比的輸出。

void Timer0_isr(void) interrupt 1 
{
 static unsigned char count;
 TH0=(65536-2000)/256;        //重新賦值 2ms
 TL0=(65536-2000)%256;
 
if (count==PWM_ON) 
   {
   DCOUT = 0;        //如果定時(shí)等于on的時(shí)間，
             //說(shuō)明作用時(shí)間結(jié)束，輸出低電平
   }
  count++;
if(count == CYCLE)    //反之低電平時(shí)間結(jié)束后返回高電平
   {
   count=0;
    if(PWM_ON!=0)   //如果開(kāi)啟時(shí)間是0 保持原來(lái)狀態(tài)
      DCOUT = 1;   
   }
}

?

LCD1602顯示函數(shù)

/*------------------------------------------------
              寫(xiě)入命令函數(shù)
------------------------------------------------*/
 void LCD_Write_Com(unsigned char com) 
 {  
// while(LCD_Check_Busy()); //忙則等待
 DelayMs(5);
 RS_CLR; 
 RW_CLR; 
 EN_SET; 
 DataPort= com; 
 _nop_(); 
 EN_CLR;
 }
/*------------------------------------------------
              寫(xiě)入數(shù)據(jù)函數(shù)
------------------------------------------------*/
 void LCD_Write_Data(unsigned char Data) 
 { 
 //while(LCD_Check_Busy()); //忙則等待
 DelayMs(5);
 RS_SET; 
 RW_CLR; 
 EN_SET; 
 DataPort= Data; 
 _nop_();
 EN_CLR;
 }
/*------------------------------------------------
                清屏函數(shù)
------------------------------------------------*/
//void LCD_Clear(void) 
 //{ 
 //LCD_Write_Com(0x01); 
 //DelayMs(5);
 //}


/*------------------------------------------------
              寫(xiě)入字符串函數(shù)
------------------------------------------------*/
 void LCD_Write_String(unsigned char x,unsigned char y,unsigned char *s) 
 {     
       
 while (*s) 
 	{     
 LCD_Write_Char(x,y,*s);     
 s++;  x++;   
 	}
 }
/*------------------------------------------------
              寫(xiě)入字符函數(shù)
------------------------------------------------*/
void LCD_Write_Char(unsigned char x,unsigned char y,unsigned char Data) 
 {     
 if (y == 0) 
 	{     
 	LCD_Write_Com(0x80 + x);     
 	}    
 else 
 	{     
 	LCD_Write_Com(0xC0 + x);     
 	}        
 LCD_Write_Data( Data);  
 }
/*------------------------------------------------
              初始化函數(shù)
------------------------------------------------*/
 void LCD_Init(void) 
 {
   LCD_Write_Com(0x38);    /*顯示模式設(shè)置*/ 
   DelayMs(5); 
   LCD_Write_Com(0x38); 
   DelayMs(5); 
   LCD_Write_Com(0x38); 
   DelayMs(5); 
   LCD_Write_Com(0x38);  
   LCD_Write_Com(0x08);    /*顯示關(guān)閉*/ 
   LCD_Write_Com(0x01);    /*顯示清屏*/ 
   LCD_Write_Com(0x06);    /*顯示光標(biāo)移動(dòng)設(shè)置*/ 
   DelayMs(5); 
   LCD_Write_Com(0x0C);    /*顯示開(kāi)及光標(biāo)設(shè)置*/
   }
   

延時(shí)函數(shù)，用于按鍵的消抖，以及程序的延時(shí)。

/*------------------------------------------------
 uS延時(shí)函數(shù)，含有輸入參數(shù) unsigned char t，無(wú)返回值
 unsigned char 是定義無(wú)符號(hào)字符變量，其值的范圍是
 0~255 這里使用晶振12M，精確延時(shí)請(qǐng)使用匯編,大致延時(shí)
 長(zhǎng)度如下 T=tx2+5 uS 
------------------------------------------------*/
void DelayUs2x(unsigned char t)
{   
 while(--t);
}
/*------------------------------------------------
 mS延時(shí)函數(shù)，含有輸入?yún)?shù) unsigned char t，無(wú)返回值
 unsigned char 是定義無(wú)符號(hào)字符變量，其值的范圍是
 0~255 這里使用晶振12M，精確延時(shí)請(qǐng)使用匯編
------------------------------------------------*/
void DelayMs(unsigned char t)
{
     
 while(t--)
 {
     //大致延時(shí)1mS
     DelayUs2x(245);
	 DelayUs2x(245);
 }
}

五、效果演示

仿真演示

https://live.csdn.net/v/220628

六、代碼鏈接

歡迎留言評(píng)論分享自己的看法，如有錯(cuò)誤歡迎指正。關(guān)注公眾號(hào)：“小小創(chuàng)客者”回復(fù)“直流電機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)“獲得源碼及仿真。

審核編輯：湯梓紅