核心提示：　　8535和L298驅(qū)動(dòng)構(gòu)成的直流電機(jī)PWM調(diào)速控制器。詳細(xì)介紹了本調(diào)速控制系統(tǒng)的工作原理、光電編碼器接口電路、PWM驅(qū)動(dòng)接口電路和相應(yīng)的各種控制軟件設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)了。可實(shí)現(xiàn)兩個(gè)編碼器信號(hào)的采集。　　對(duì)

　　8535和L298驅(qū)動(dòng)構(gòu)成的直流電機(jī)PWM調(diào)速控制器。詳細(xì)介紹了本調(diào)速控制系統(tǒng)的工作原理、光電編碼器接口電路、PWM驅(qū)動(dòng)接口電路和相應(yīng)的各種控制軟件設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)了。可實(shí)現(xiàn)兩個(gè)編碼器信號(hào)的采集。

　　對(duì)INT1的中斷次數(shù)計(jì)數(shù)來(lái)測(cè)量通道B的脈沖數(shù)，讀取PC6（即A相信號(hào)）的電平狀態(tài)來(lái)判斷電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向。以上升沿觸發(fā)為例，即當(dāng)B路信號(hào)的上升沿引起中斷時(shí)，單片機(jī)判斷PC6信號(hào)的電平高低。若PC6為低電平，則電機(jī)為正轉(zhuǎn)，計(jì)數(shù)器N的值加1，若為高電平，則電機(jī)為反轉(zhuǎn)，計(jì)數(shù)器N值減1.則電機(jī)的速度即為一個(gè)采樣周期中N值的變化量。電機(jī)的轉(zhuǎn)速《為：c AN十c――標(biāo)度變換系數(shù)，可根據(jù)轉(zhuǎn)速的量綱來(lái)選擇AN個(gè)采樣周期中的計(jì)數(shù)值，它的符號(hào)反映電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向-采樣周期1.3L298驅(qū)動(dòng)接口號(hào)需經(jīng)過(guò)功率放大才能驅(qū)動(dòng)電機(jī)，本調(diào)速控制系統(tǒng)采用的是L298驅(qū)動(dòng)芯片，驅(qū)動(dòng)接口電路如所示。

　　L298有單極性、雙極性2種工作方式。單極性工作方式指的是在一個(gè)PWM周期內(nèi)，電機(jī)的電樞只承受單極性的電壓；雙極性工作方式是指在一個(gè)PWM周期內(nèi)電機(jī)電樞兩端的電壓呈正負(fù)變化。調(diào)速控制系統(tǒng)采用的是單極性工作方式。單片機(jī)的EnB引腳，它控制著電機(jī)轉(zhuǎn)速大小；單片機(jī)的PD6或PD7經(jīng)過(guò)一定的邏輯電路接到L298的IN1~IN4輸入引腳上，它控制電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向。為了增強(qiáng)L298的驅(qū)動(dòng)能力，本調(diào)速控制系統(tǒng)對(duì)L298的兩路驅(qū)動(dòng)進(jìn)行了并聯(lián)使用，最大驅(qū)動(dòng)能力可以達(dá)到3A.比較器LM393主要起到了限制過(guò)流和保護(hù)L298的作用。LM393的同相端直接連到了一個(gè)可變電位計(jì)上，電位計(jì)的電壓是可調(diào)的。調(diào)節(jié)電位計(jì)的電壓能調(diào)節(jié)L298的限流電壓。LM393的反相端接到L298的SENSEA和SENSEB兩檢測(cè)端。當(dāng)檢測(cè)電阻兩端的電壓大于限流電壓時(shí)，比較器的反相端的電壓大于同相端的電壓，輸出端輸出低電平，從而把L298的EnA和EnB使能端拉低，L298停止工作。這就起到了限制過(guò)流和保護(hù)L298的作用。

　　2控制軟件2.1總體程序框圖啟動(dòng)定時(shí)中斷。在主程序的循環(huán)內(nèi)，首先從上位機(jī)（或是單片機(jī)系統(tǒng)自行給定）獲得電機(jī)轉(zhuǎn)速的命令字，包括控制電機(jī)的速度和轉(zhuǎn)動(dòng)方向。接著調(diào)用讀編碼器模塊，獲得電機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速，把給定速度與實(shí)際速度作差，得出控制量偏差。然后，調(diào)用控制算法（如PI）模塊。檢查、等待定時(shí)的到來(lái)。若定時(shí)沒(méi)到，調(diào)用顯示模塊，顯示一些系統(tǒng)特定參數(shù)；若定時(shí)到了，調(diào)用PWM驅(qū)動(dòng)模塊，驅(qū)動(dòng)電機(jī)。這就形成了本控制系統(tǒng)的速度閉環(huán)。

　　2編碼器接口軟件編碼器接口軟件包括編碼器中斷響應(yīng)程序和讀編碼器程序兩部分。編碼器中斷響應(yīng)程序原理：若編碼器的A相接PC6，B相接的是INT1.當(dāng)編碼器中斷（INT1）到來(lái)時(shí)，檢查方向引腳PC6，若是1，表示高電平，N值的寄存器加1；反之若是0，則N值寄存器減1.編碼器中斷響應(yīng)程序如下。

　　；保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)，壓枝為1，跳行執(zhí)行；PC6為，順行執(zhí)行；N值的寄存器減1；中斷返回讀編碼器模塊程序原理：把上一個(gè)采樣周期的N值和當(dāng)前采樣周期的N值作差，得出脈沖變化的個(gè)數(shù)AN，由（1）式可以計(jì)算出電機(jī)的轉(zhuǎn)速。

　　3控制算法軟件AVR單片機(jī)8535通過(guò)編碼器模塊程序得到電機(jī)速度反饋信號(hào)，再與上位機(jī)給定（或是系統(tǒng)自行給定）的速度信號(hào)相減，得控制量偏差，經(jīng)過(guò)一定的控制算法（如PI）得出控制量輸出值。PI控制算法的程序如下：的是上位機(jī)給定的速度量乘于比例系數(shù)，結(jié)果放在；比例和積分結(jié)果相加，得控制輸出量L298驅(qū)動(dòng)接口軟件中，AVR單片機(jī)8535主要進(jìn)行的工作是對(duì)電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向控制、把控制輸出量以PWM的形式輸出。驅(qū)動(dòng)接口軟件的程序如下：outocrlaH，temp19是控制輸出量，其再以PWM形式輸出outocrlaL，tempi8為正傳位反轉(zhuǎn)3，從實(shí)驗(yàn)曲線可以看出，超調(diào)量小于10%，穩(wěn)定時(shí)間為150ms左右，穩(wěn)態(tài)誤差小于5%.系統(tǒng)具有較好的快速性和控制精度。

　　4結(jié)束語(yǔ)直流調(diào)速控制器采用AVR單片機(jī)8535，實(shí)現(xiàn)了對(duì)直流電機(jī)的PWM調(diào)速控制。

　　從實(shí)際運(yùn)用來(lái)看，它較好的實(shí)現(xiàn)了對(duì)直流電機(jī)的速度控制，并具有精度高、快速響應(yīng)性好、穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)。AVR單片機(jī)8535是一種新型的單片機(jī)，有很好的應(yīng)用前景。將它運(yùn)用于直流電機(jī)的PWM調(diào)速，不僅有良好性能，而且經(jīng)濟(jì)可靠，因而有很大的實(shí)用價(jià)值。