2。1。2 直流电机的控制原理文献综述
脉冲宽度调制技术(PWM)是一种模拟控制的方式,其根据相应定时器的定时控制电路的通断,以此来实现晶体管或MOS管导通时间,从而改变输出信号的占空比,来达到调节平均电压的目的[7]。PWM由于其控制灵活,响应快和易于控制等优点而成为目前应用最广泛的控制方式。目前随着科学技术的发展各个学科之间的界限几乎消失,那么这种结合现代控制理论和无谐振波开关技术于一体的PWM控制技术将成为未来控制技术发展的主要方向之一。
2。2 控制系统
2。2。1 温度传感器
美国Dallas公司生产的DS18B20是一种改进型的智能温度传感器。它可以通过编程实现9~12位数字值的读数方式,直接读出被测物或环境的温度值,在DS18B20中读写信息只需要一根口线(单线接口)。使用DS18B20可使系统结构更趋简单可靠性更高。DS18B20在测量精度、分辨率、传输距离等方面有了很大的改进,其温度测量范围为-55℃~+125℃,在-10~+85℃范围内,精度为±0。5℃。DS18B20是世界上第一片支持“一线总线”接口的新一代温度传感器,它具有很多的优点:体积精巧、灵敏度高、适用的电压宽等。正是由于DS18B20采用的集成化设计和单总线数据传送,大大提高了系统抗干扰的能力[8]。在实际生产中取得了令人满意的测温效果。DS18B20外形如图5所示。
图5 温度传感器
2。2。2 STC89C52单片机
本设计采用的是STC89C52单片机,使用它作为控制芯片,STC89C52是由STC公司生产的高性能、低功耗微控制器,STC89C52在原有51单片机的基础上做了很多的改进,使得该芯片完全兼容传统51单片机,还具有传统51单片机没有的一些功能[9]。STC89C52引脚图如图6所示。来:自[优E尔L论W文W网www.youerw.com +QQ752018766-
图6 STC89C52引脚图
图7 单片机最小系统电路图
STC89C52具有以下多种功能:8k字节Flash闪存,512字节RAM,32位I/O口线,3个16位定时器/计数器,4个外部中断等。另外STC89C52在空闲模式下,CPU将会停止工作,但是RAM、定时器/计数器、串口、中断还是可以继续工作的,掉电保护模式下,RAM中的内容会被保存到存储器中,振荡器停止振荡,单片机其他一切工作都将停止,直到触发中断或者将硬件复位为止。最高运作频率35MHz,6T/12T可选。本设计的控制单元采用单片机STC89C52,使用上电复位电路,外接12MHz晶振组成最小单片机系统。控制单元硬件电路图如图7所示,图中其他各单元模块通过单片机的I/O端口与单片机相连接,从而实现单片机对整个系统的控制。
2。2。3 直流电机驱动S9012
电机调速的原理:直流电机的驱动使用三极管S9012作为驱动器,S9012是一种常见的低电压、小信号、大电流的PNP型硅三极管,工作温度为-55℃~150℃,主要用于开关电路和射频放大[10]。