如何使用8051單片機(jī)控制雙向直流電機(jī)

如何將直流電機(jī)連接到8051單片機(jī)？在本文中，主要有8051單片機(jī)+DC電機(jī)系統(tǒng)兩個(gè)部分。首先是帶有控制電機(jī)所需程序的8051單片機(jī)，其次是合適的驅(qū)動(dòng)電路。

大多數(shù)直流電機(jī)的功率要求遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了單片機(jī)的范圍，而且在反轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)方向時(shí)產(chǎn)生的電壓尖峰更容易損壞單片機(jī)。因此將直流電機(jī)直接連接到單片機(jī)是不明智的，完美的解決方案是在單片機(jī)和直流電機(jī)之間使用電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路。

一、L293電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片

L293是一款專用的H橋電機(jī)驅(qū)動(dòng)器IC，采用16引腳封裝。L293的電流容量為600mA/通道，電源電壓范圍為4.5至36VDC。它們配有內(nèi)部高速鉗位二極管，用于電感尖峰保護(hù)。L293的其他優(yōu)點(diǎn)包括高抗噪性、內(nèi)部ESD保護(hù)、熱關(guān)斷、每個(gè)通道的獨(dú)立輸入電源等。L293電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的引腳排列和真值表如下圖所示：

二、使用8051單片機(jī)控制雙向直流電機(jī)

這里的雙向直流電機(jī)，它在預(yù)設(shè)時(shí)間（約1秒）后自動(dòng)改變方向。AT89S51是這里使用的單片機(jī)，L293構(gòu)成電機(jī)驅(qū)動(dòng)器。電路圖如下所示：

在電路元件R1、S1和C3中形成去抖動(dòng)復(fù)位電路。C1、C2和X1與振蕩器有關(guān)。端口引腳P1.0和P1.1連接到L293電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的相應(yīng)輸入引腳。電機(jī)連接在L293的輸出引腳3和6之間。軟件是這樣寫的，P1.0和P1.1的邏輯組合控制電機(jī)的方向。最初接通電源時(shí)，P1.0為高電平，P1.1為低電平。該狀態(tài)保持預(yù)設(shè)時(shí)間（約1S），此時(shí)電機(jī)將沿順時(shí)針方向運(yùn)行（參見L293的功能表）。然后P1.0和P1.1的邏輯被交換并且這個(gè)條件也保持相同的持續(xù)時(shí)間。

控制程序1：

ORG 00H
MAIN: MOV P1,#00000001B
ACALL DELAY
MOV P1,#00000010B
ACALL DELAY
SJMP MAIN
DELAY: MOV R4,#0FH
WAIT1: MOV R3,#00H
WAIT2: MOV R2,#00H
WAIT3: DJNZ R2,WAIT3
DJNZ R3,WAIT2
DJNZ R4,WAIT1
RET
END

三、帶按鈕控制的雙向電機(jī)

下面顯示的電路是基于8051單片機(jī)的雙向電機(jī)，其方向可以使用2個(gè)按鈕開關(guān)控制。除了兩個(gè)按鈕開關(guān)之外，該電路與前一個(gè)電路非常相似。這些按鈕開關(guān)連接到單片機(jī)的P0rt3。電阻R2和R3分別是P3.0和3.1的下拉電阻。

上述項(xiàng)目的代碼是這樣編寫的，最初當(dāng)電源打開時(shí)，電機(jī)保持關(guān)閉。當(dāng)按下按鈕開關(guān)S2時(shí)，P1.0變?yōu)楦唠娖?，而P1.1保持低電平。電機(jī)按順時(shí)針方向運(yùn)行，此狀態(tài)一直保持到按下S3。當(dāng)按下按鈕開關(guān)S3時(shí)，P1.0和P1.1的邏輯切換，使電機(jī)以相反方向運(yùn)行，這種狀態(tài)一直保持到下一次按下S2。

控制程序2：

ORG 00H
MOV P3,#00000000B
MOV P1,#00000000B
MAIN:MOV A,P3
CJNE A,#00000001B,LABEL1
MOV P1,#00000001B
LABEL1:CJNE A,#00000010B,LABEL2
MOV P1,#00000010B
LABEL2:SJMP MAIN
END

檢查特定按鈕是否被按下是使用CJNE（如果不相等則比較并跳轉(zhuǎn)）指令完成的。簡而言之，CJNE指令比較兩個(gè)操作數(shù)，如果操作數(shù)不相等，則跳轉(zhuǎn)到預(yù)定義的LABEL。如果兩個(gè)操作數(shù)相等，則不會發(fā)生任何事情并執(zhí)行下一條指令。每當(dāng)按下按鈕S2時(shí)，P3的狀態(tài)將是00000001B。該狀態(tài)被移動(dòng)到累加器A并使用CJNE指令與00000001B進(jìn)行比較。兩個(gè)操作數(shù)相等表示按下S2，執(zhí)行下一條使電機(jī)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)的指令（MOV P1,#00000001B）。如果操作數(shù)不相等，則表示沒有按下S2，控制器跳轉(zhuǎn)到LABEL1以檢查S3。要檢查S3，P3的狀態(tài)再次移動(dòng)到A，并使用CJNE指令與00000010B進(jìn)行比較。兩個(gè)操作數(shù)相等表示按下S3，執(zhí)行下一條使電機(jī)逆時(shí)針運(yùn)行的指令（MOV P1,#00000010B）。兩個(gè)操作數(shù)不相等意味著S3未被按下，控制器再次檢查S2并重復(fù)此循環(huán)。