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L298N_电机驱动模块_程序书

L298N_电机驱动模块_程序书
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L6203直流电机驱动设计原理图及例程

L6203直流电机控制驱动器 【简要说明】 一、尺寸:长66mmX宽33mm X高28mm 二、主要芯片:L6203 三、工作电压:控制信号直流4.5~5.5V;驱动电机电压7.2~30V 四、可驱动直流(7.2~30V之间电压的电机) 五、最大输出电流4A 六、最大输出功率20W 七、特点:1、具有信号指示 2、转速可调 3、抗干扰能力强 4、具有续流保护 5、可单独控制一台直流电机 6、PWM脉宽平滑调速(可使用PWM信号对直流电机调速) 7、可实现正反转 8、此驱动器非常时候控制飞思卡尔智能车,驱动器压降小,电流大,驱动能力强。【标注图片】

直流电机的控制实例 使用驱动器可以控制一台直流电机。电机分别为OUT1和OUT2。输入端EN可用于输入PWM脉宽调制信号对电机进行调速控制。(如果无须调速可将EN使能端,接高低电平,高电平启动,低电平停止。也可由单片机输出直接控制)实现电机正反转就更容易了,输入信号端IN1接高电平输入端IN2接低电平,电机正转。(如果信号端IN1接低电平,IN2接高电平,电机反转。)可参考下图表: 直流电机测试程序 【原理图】

【测试程序】 /******************************************************************** 汇诚科技 实现功能:调试程序 使用芯片:AT89S52 或者 STC89C52 晶振:11.0592MHZ 编译环境:Keil 作者:zhangxinchun 淘宝店:汇诚科技 *********************************************************************/ #include #define uchar unsigned char//宏定义无符号字符型 #define uint unsigned int //宏定义无符号整型 sbit P2_0=P2^0;//启动 sbit P2_1=P2^1;//停止 sbit P2_2=P2^2;//正转 sbit P2_3=P2^3;//反转 sbit P1_0=P1^0;//使能 sbit P1_1=P1^1;//IN1 sbit P1_2=P1^2;//IN2 /******************************************************************** 延时函数 *********************************************************************/ void delay(uchar t)//延时程序

电机驱动控制模块

用L298N搭成的电机驱动控制模块 L298N是一款较常用的高电压大电流全桥双路电机驱动芯片,用TTL电平输入控制信号即可实现对伺服电机、直流电机及步进电机等多种电机的控制。下图为L298N的外观及管脚定义图。+V SS 输出电流控制端B 输出端4 输出端3 输入端4 使能端B 输入端3 逻辑电路供电电压V SS 地 输入端2 使能端A 输入端1 电机供电电压V S 输出端2 输出端1 输出电流控制端A

一片L298N 中包含了两路控制放大电路,也就是说,用一片L298N 芯片可以搭成两个同类型电机的控制电路。取其中的一路搭建的电机控制电路如下图所示。其中,13、14脚为电机控制输出端,直接接在电机的两个输入端;10、11、12脚为逻辑电路输入端,可以直接与单片机、PLC 等控制芯片相连;9脚V SS 接+5V 的逻辑电路电源,4脚V S 接电机的电源,电压大小即电机额定输入电压;8脚接地。这里V SS 及V S 两端与地之间须要接一个100nF 的电容,电容的位置要尽量靠近接地点。如果这两端与地之间在距离接地点较远的位置已经接有较大容量的电容的话,那么在靠近接地点的地方还是需要通过一个小一些的电容接地。 电机 +V SS +V S en 反转及停止。当向C 、D 两端输入同样电平时,可实现电机的快速停止。另外使使能端V en 置零也可以使电机停止,但是这里不推荐这种方法。如果控制电路中有电源开关的话,要确定L298N 上电以后再将V en 置高,而掉电之前要将V en 置零。 L298N 的电机电源V S 最大可以接46V 的电压,输出电流最大可达到3A ,而在快速停止时不可超过2A 。如果需要输出更大的电流的话,可以将两路甚至多路控制放大电路并联,即将几路的V en 、V S 、地端、输入端及输出端分别相连。

电机驱动模块的使用

共享知识分享快乐 电机驱动模块的使用 2015212822 号学 张家梁学生姓名 应用物理学(通信基础科学)专业名称 理学院所在系(院) 指导教师韩康榕

日月年2017 4 4 卑微如蝼蚁、坚强似大象. 共享知识分享快乐 电机驱动模块的使用 张家梁 () 100876北京邮电大学,北京摘要:实验中使用电机驱动模块,采用一片双通道H桥电流控制电机驱动器DRV8833,可以同时驱动两个直流电机或一个步进电机,可通过代码改变DRV8833控制信号的占空比来改变电机的转速或LED的亮度,可以通过电流表、电压表、示波器等来完成对具体观测点的测量,对数据分析后验证功能是否正常。 信号驱动;示波器;PWM关键词:直流电机;步进电机;TI Cortex M4 The Use of Motor Drive Module JiaLiang Zhang (Department of Applied Physics, Beijing, BJ 10, China) Abstract:The motor drive module is used in the experiment,. The dual-channel H-bridge current control motor driver DRV8833 can drive two DC motors or one stepper motor at the same time. The duty cycle of the DRV8833 control signal can be changed by code to change the motor speed or LED Of the brightness, you can through the ammeter, voltmeter, oscilloscope, etc. to complete the measurement of the specific point of view, after the data analysis function is normal. Keywords: DC motor; stepper motor; TI Cortex M4; PWM signal driver; oscilloscope. 1引言 电机驱动模块包括直流电机和步进电机,同时由PWM信号驱动,从而改变电机转速。 直流电机的驱动程序需要液晶、滚轮、Tiva的PWM输出、定时器等多个模块共同配合完成。液晶用于显示电机转数、滚轮用来调节PWM 的占空比从而控制电机的转速、PWM 输出用于驱动直流电机旋转、而定时器则是用来检测电机的旋转数度。 2 实验原理 1.电机驱动模块布局 卑微如蝼蚁、坚强似大象. 共享知识分享快乐 2.直流电机的控制与测速 电路等效原理结构图:

L298N电机驱动模块详解

L298N电机驱动器使用说明书 注意:本说明书中添加超链接的按CTRL并点击连接,即可看到内容。

实例一:步进电机的控制实例 步进电机是数字控制电机,它将脉冲信号转变成角位移,即给一个脉冲信号,步进电机就转动一个角度,因此非常适合于单片机控制。步进电机可分为反应式步进电机(简称VR)、永磁式步进电机(简称PM)和混合式步进电机(简称HB)。 一、步进电机最大特点是: 1、它是通过输入脉冲信号来进行控制的。 2、电机的总转动角度由输入脉冲数决定。 3、电机的转速由脉冲信号频率决定。 二、步进电机的驱动电路 根据控制信号工作,控制信号由单片机产生。(或者其他信号源)

三、基本原理作用如下: 两相四拍工作模式时序图: (1)控制换相顺序 1、通电换相这一过程称为脉冲分配。 例如: 1、两相四线步进电机的四拍工作方式,其各相通电顺序为(A-B-A ’-B ’)通电控制脉冲必须严格按照这一顺序分别控制A,B 相的通断。) 2、两相四线步进电机的四拍工作方式,其各相通电顺序为: (A -AB -B -BA ’-A ’-A ’B ’-B ’-B ’依次循环。(出于对力矩、平稳、噪音及减少角度等方面考虑。往往采用八拍工作方式)

(2)控制步进电机的转向 如果给定工作方式正序换相通电,步进电机正转,如果按反序通电换相,则电机就反转。如:正转通电顺序是:(A-B-A’-B’依次循环。)则反转的通电顺序是:(B‘-A’-B-A依次循环。) 参考下例: (3)控制步进电机的速度 如果给步进电机发一个控制脉冲,它就转一步,再发一个脉冲,它会再转一步。两个脉冲的间隔越短,步进电机就转得越快。调整单片机发出的脉冲频率,就可以对步进电机进行调速。(注意:如果脉冲频率的速度大于了电机的反应速度,那么步进电机将会出现失步现象)。参考下例: (4)四相电机的控制程序

步进电机驱动器及细分控制原理

步进电机驱动器及细分控制原理 步进电机驱动器原理: 步进电机必须有驱动器和控制器才能正常工作。驱动器的作用是对控制脉冲进行环形分配、功率放大,使步进电机绕组按一定顺序通电。 以两相步进电机为例,当给驱动器一个脉冲信号和一个正方向信号时,驱动器经过环形分配器和功率放大后,给电机绕组通电的顺序为AA BB A A B B ,其四个状态周而复始 进行变化,电机顺时针转动;若方向信号变为负时,通电时序就变为 AA B B A A BB ,电机就逆时针转动。 随着电子技术的发展,功率放大电路由单电压电路、高低压电路发展到现在的斩波电路。其基本原理是:在电机绕组回路中,串联一个电流检测回路,当绕组电流降低到某一下限值时,电流检测回路发出信号,控制高压开关管导通,让高压再次作用在绕组上,使绕组电流重新上升;当电流回升到上限值时,高压电源又自动断开。重复上述过程,使绕组电流的平均值恒定,电流波形的波顶维持在预定数值上,解决了高低压电路在低频段工作时电流下凹的问题,使电机在低频段力矩增大。 步进电机一定时,供给驱动器的电压值对电机性能影响较大,电压越高,步进电机转速越高、加速度越大;在驱动器上一般设有相电流调节开关,相电流设的越大,步进电机转速越高、力距越大。 细分控制原理: 在步进电机步距角不能满足使用要求时,可采用细分驱动器来驱动步进电机。细分驱动器的原理是通过改变A,B相电流的大小,以改变合成磁场的夹角,从而可将一个步距角细分为多步。

定子 A 转子 S N B B B S N A A (a)(b) A S N B B N S B S N A (c)(d) 图3.2步进电机细分原理 图 仍以二相步进电机为例,当A、B相绕组同时通电时,转子将停在A、B相磁极中间,如图3.2。 若通电方向顺序按AA AA BB BB BB AA AA AA BB BB BB AA,8个状态周而 复 始进行变化,电机顺时针转动;电机每转动一步,为45度,8个脉冲电机转一周。与图2.1相比,它的步距角小了一半。 驱动器一般都具有细分功能,常见的细分倍数有:1/2,1/4,1/8,1/16,1/32,1/64;或:1/5,1/10,1/20。 细分后步进电机步距角按下列方法计算:步距角=电机固有步距角/细分数 例如:一台1.8°电机设定为4细分,其步距角为 1.8°/4=0.45°。当细分 等级大于1/4后,电机的定位精度并不能提高,只是电机转动更平稳。

步进电机驱动器以及原理图

` 基于L297系列芯片的步进电机驱动器 设计说明书 一:概述 步进电动机是用脉冲信号进行控制,将点脉冲信号转换成相应的角位移和线位移的微电机,广泛地应用于打印机等办公知道设备以及各种控制装置。 步进电机和一般的电机不同,之接电源步进电机不能转动,而每加一个点脉冲仅转动一定的角度,另外,改变脉冲的频率时,步进电机的速率也跟着改变。 步进电机按电磁转距产生机理的不同可以分为反应式步进电机,永磁式步进电机和混合式步进电机,而按绕组的相数又可以分为单相,两相,三相。五相……… 二:步进电机的驱动方式 由于篇幅有限和设计的实际情况,在这我只介绍和设计方式相关的二相步进电机的励磁方式和驱动方式。 (一)驱动器结构简介 步进电机驱动器主要结构可以由下图表示 各部分的主要作用为 1:环行分配器:根据输入信号的要求产生电机在不同状态下的开关波形 2:信号处理:对环行分配器产生的开关信号波形进行PWM调制以及对相关的波形进行滤波整形处理 3:推动级:对开关信号的电压,电流进行放大提升 4:主开关电路:用功率元器件直接控制电机的各相绕组 5:保护电路:当绕组电流过大时产生关断信号对主回路进行关断,以保护电机驱动器和电机绕组 6:传感器:对电机的位置和角度进行实时监控,传回信号的产生装置。 (二):励磁方式

本设计对二相双极性电机进行的,所以介绍二相电机的励磁方式 1:一相励磁:通电的绕组只有一相,依次切换相电流产生旋转步距角为1。8度,对这种励磁方式,每个脉冲到来时的旋转角的响应有振动,若频率过高,有时会产生失步现象 2:两相励磁:两相同时流通电流,也采用依次切换相电流的方法,二相励磁的步距角为1.8度,二相历次的总电流增大2倍,则最高启动频率增大,能获得高的转速,另外,过度性能也好。 3:一,二相励磁:这是一种交替进行一相励磁,二相励磁的方法,启动电流每两个始终切换依次,因此步距角为0。9度,励磁电流变大,过度性能也好,最大启动频率也高。 (三):驱动方式 单极性和双极性是步进电机最常采用的两种驱动架构。单极性驱动电路使用四颗晶体管来驱动步进电机的两组相位,电机结构则如图1所示包含两组带有中间抽头的线圈,整个电机共有六条线与外界连接。这类电机有时又称为四相电机,但这种称呼容易令人混淆又不正确,因为它其实只有两个相位,精确的说法应是双相位六线式步进电机。六线式步进电机虽又称为单极性步进电机,实际上却能同时使用单极性或双极性驱动电路。 单极性步进电机驱动电路 双极性步进电机的驱动电路则如图2所示,它会使用八颗晶体管来驱动两组相位。双极性驱动电路可以同时驱动四线式或六线式步进电机,虽然四线式电机只能使用双极性驱动电路,它却能大幅降低量产型应用的成本。双极性步进电机驱动电路的晶体管数目是单极性驱动电路的两倍,其中四颗下端晶体管通常是由微控制器直接驱动,上端晶体管则需要成本较高的上端驱动电路。双极性驱动电路的晶体管只需承受电机电压,所以它不像单极性驱动电路一样需要箝位电路。

电机驱动及控制模块

电机驱动及控制模块

3.3电机驱动及控制模块 331 电机特性 —小车前进的动力是通过直流电机来驱动的,直流电机是最早出现的电动机, 也是最早能实现调速的电动机。长期以来,直流电动机一直占据着调速控制的 统治地位。它具有良 图7主、从单片机小系统应用电路 好的线性调速特性,简单的控制性能, 较高的效率,优异的动态特性。系统 选用的大谷基础车的260马达作为驱动电机。其额定电压为 3-12V ,额定功率 0.02KW 额定转速 3000r/min 。 近年来,直流电动机的结构和控制方式都发生了很大变化, 随着计算机进入 控制领域,以及新型的电力电子功率元件的不断出现,使采用全控制型的开关 功率元件进行脉冲调制(Pulse Width Modulation 简称PWM 控制方式已经成 为主流,这种控制方式容易在单片机控制中实现。 BE yr CAPCAP 2+ CAP + CiP I * EP Z CAP b HT-OVTl rr-xrr: T-m TDU rae.-[tfi E-C'UTL 化UT2 H 山习4 F21TF 匸曲 ~IF P22 vcc P22 m 酯T KX1WXI Pi - ? TTCZ'JPJL Pl? YT 11 T m 電 XTALi P14 nffo/pss F13 D1TLJP3J P12 JP34 P1J PLD PA 回■! P 討TCAO PM 时 ow P 禹 PIO Vcc P]1 FOCUADQ P32 POL/ADL E>JJ ! Plfl Pt3(AD3 P]5 P 】6 f :^AD5 P17 P0*'AD6 PB7/AD7 RST Tmjpsi EX LVD^ fiZRST2 AL&FI 5 曲朗 卜⑷PJ 4 wwu TflrP34 ri 郴 PIT PM 廻p 北 F35 FiZiiP]! F24 F33 xrAi.3 P]3 j^TALL P.3L Pin tr 空【 时 LED T 级, 厂:1巧处4打"卜单怜机 VCC 鱼T Z? 1. P ■ ■ ?一 ■■ ■ ■ b w 1 ? 3 *?!>rr ? .1 L I I I I r —PF p p Lp

电机驱动电路的设计

《电子线路CAD》课程论文题目:电机驱动电路的设计

1 电路功能和性能指标 此电路是用MCU发出的PWM波来控制电机的转速的电路,电路输入电压是7.2V。 2 原理图设计 2.1原理图元器件制作 元器件截图: 图1 这个是图中的BTN7971的原理图,是一款电机驱动半桥芯片。 制作步骤: 1.点击菜单栏的放置,然后点击弹出的窗口中的矩形,如下图: 图2 2.然后鼠标光标下就会出现一个黄色的矩形边框,自己就可以随意设置边框的大小,之后框图的大小可以拖动修改,如下图:

图3 3.框图定好后,点击下图的图标,可以进行画引脚: 图4 4.放引脚时可以按table键设置引脚属性: 图5 2.2 原理图设计 ①原理图设计过程: 首先简历里一个PCB工程项目,保存命名为BTN驱动,然后在这个工程下面

建立一个原理图文件和一个PCB文件,并将其保存并重命名为BTN在与工程相同的目录下面,然后开始绘制原理图了,将所有设置默认为初始状态不需要更改,然后开始画原理图了,将其模块化绘图比较方便好看。 ②下面就是绘制成功后的原理图: 图6 ③下图为massage框图: 图7 其操作步骤为: 1.点击system中的message, 2.然后点击下图中高亮部分 图8

3.最后打开message就可以看见编译信息了 4.之后根据错误提示进行查找修改,直至没有错误和警告,如下图: 图9 ④该项目的元器件库截图如下: 图10 图11

生成原理图库的步骤为: 1.点击界面右下角的design compiler,然后点击如图高亮部分: 图12 2.点击界面上面的工具栏中的设计,然后点击高亮部分: 图13 3.最后可以查看刚才打开的navigater,如图:

如何配用步进电机驱动器

如何配用步进电机驱动器? 根据电机的电流,配用大于或等于此电流的驱动器。如果需要低振动或高精度时,可配用细分型驱动器。对于大转矩电机,尽可能用高电压型驱动器,以获得良好的高速性能。 1,2相和5相步进电机有何区别,如何选择? 2相电机成本低,但在低速时的震动较大,高速时的力矩下降快。5相电机则振动较小,高速性能好,比2相电机的速度高30~50%,可在部分场合取代伺服电机。 2。使用电机时要注意的问题? 上电运行前要作如下检查: 1)电源电压是否合适(过压很可能造成驱动模块的损坏);对于直流输入的+/-极性一定不能接错,驱动控制器上的电机型号或电流设定值是否合适(开始时不要太大); 2)控制信号线接牢靠,工业现场最好要考虑屏蔽问题(如采用双绞线); 3)不要开始时就把需要接的线全接上,只连成最基本的系统,运行良好后,再逐步连接。 4)一定要搞清楚接地方法,还是采用浮空不接。 5)开始运行的半小时内要密切观察电机的状态,如运动是否正常,声音和温升情况,发现问题立即停机调整。 3,步进电机启动运行时,有时动一下就不动了或原地来回动,运行时有时还会失步,是什么问题? 一般要考虑以下方面作检查: 1)电机力矩是否足够大,能否带动负载,因此我们一般推荐用户选型时要选用力矩比实际需要大50%~100%的电机,因为步进电机不能过负载运行,哪怕是瞬间,都会造成失步,严重时停转或不规则原地反复动。 2)上位控制器来的输入走步脉冲的电流是否够大(一般要>10mA),以使光耦稳定导通,输入的频率是否过高,导致接收不到,如果上位控制器的输出电路是CMOS电路,则也要选用CMOS 输入型的驱动器。 3)启动频率是否太高,在启动程序上是否设置了加速过程,最好从电机规定的启动频率内开始加速到设定频率,哪怕加速时间很短,否则可能就不稳定,甚至处于惰态。 4)电机未固定好时,有时会出现此状况,则属于正常。因为,实际上此时造成了电机的强烈共振而导致进入失步状态。电机必须固定好。 5)对于5相电机来说,相位接错,电机也不能工作。 4,用开关电源给步进和直流电机系统供电好不好? 一般最好不要,特别是大力矩电机,除非选用比需要的功率大一倍以上的开关电源。因为,电机工作时是大电感型负载,会对电源端形成瞬间的高压。而开关电源的过载性能不好,会保护关断,且其精密的稳压性能又不需要,有时可能造成开关电源和驱动器的损坏。可以用常规的环形或R 型变压器变压的直流电源。 5,使用大于额定电压值的直流电源电压驱动电机安全吗? 正常来说这不是问题,只要电机在所设定的速度和电流极限值内运行。因为电机速度与电机线电压成正比,因此选择某种电源电压不会引起过速,但可能发生驱动器等故障。此外, 必须保证电机符合驱动器的最小电感系数要求,而且还要确保所设定的电流极限值小于或等于电机的额定

电机驱动系统效率优化控制技术研究现状

1.2 电机驱动系统效率优化控制技术研究现状 电动汽车的动力由电动机提供,电机驱动系统(简称驱动系统)的性能直接影响了电动汽车的性能。电动汽车系统需要能够满足频繁停车启动、加速、大负载爬坡以及紧急制动等要求,也需要考虑到汽车行驶路况复杂多变,存在雨天、酷热、下雪等恶劣天气,以及颠簸、泥泞等复杂路况。另外,在满足行驶条件的情况下还应最大限度地保证驾驶人员和乘坐人员的舒适安全。作为电动汽车的核心部分,驱动系统应满足宽调速范围、宽转矩输出范围、良好的加减速(起动、制动)性能、运行效率高(提高续航里程)以及高可靠性等要求。 针对永磁同步电机驱动系统的效率优化,总体来说可分为以下三个方向: 1)从电机本体的电磁设计、制造工艺以及电机的材料着手,开发高效电机。 2)改进脉宽调制(Pulse Width Modulation,PWM)技术,降低功率开关器件上的损耗从而提高逆变器的整体效率;降低变频器输出电压的谐波含量,如采取空间矢量脉宽调制(Space Vector Pulse Width Modulation,SVPWM)技术和软开关技术,减小谐波含量从而提高驱动系统的整体效率。 3)研究合适的控制策略,在保证电机满足运行条件的情况下减小直流侧的功率输入,提高驱动系统的效率。 目前,针对永磁同步电机驱动系统效率优化所提出的控制策略很多,总体来说可以分为两大类:第一类是基于损耗模型的效率优化控制(Loss Model Control,LMC)策略;第二类是基于搜索法的效率优化控制(Search Control,SC)策略。下面分别进行概述。 1.2.1 基于损耗模型的效率优化控制策略 该控制策略作为一种基于前馈式的控制方法,基本原理是:在充分考虑电机各部分损耗的基础上,建立较为精确的损耗模型,根据电机运行状况(负载转矩和实际转速)计算出该运行状况下最优的控制变量(一般为磁场、电压或者电流)以减小驱动系统的损耗。若控制变量为电枢电流,对永磁电机驱动系统来讲一般选择最优的直轴电流i d和交轴电流i q,对混合励磁电机驱动系统来讲包括i d、i q以及励磁电流I f。这种控制策略目前已被广泛应用到了闭环传动系统中,可以保障电机驱动系统在全局运行范围内都能实现效优化。基于损耗模型的同步电机效率优化控制基本框图如图1.1所示。 基于损耗模型的驱动系统效率优化策略最早由T.M.Rowan和T.A.Lipo[1],以及H.G.Kim [2]等人提出并进行研究;1987年Bose[3][4]等人将该策略运用到永磁同步电机驱动系统中。美国学者X.Wei和R.D.Lorenz已将基于损耗模型控制策略结合直接转矩控制(Direct Torque Control,DTC)中,以提高永磁同步电机在瞬态过程中的效率[5]。针对同步电机而言,基于损耗模型的效率优化策略总共可以分为五种类型:考虑铁损的损耗模型控制策略[6][7]、考虑铜损的损耗模型控制策略[8][9]、考虑铁损和铜损的损耗模型控制策略[10][11]、基于电机精确损耗模型损耗模型控制策略[12][13]和约束条件下的损耗模型控制策略[14][15]。

步进电机可编程驱动控制器设计及例程

步进电机可编程驱动控制器 【简要说明】 一、尺寸:长88mmX宽68mmX高35mm 二、主要芯片:AT89S52单片机、L298NL、298N(支持AT89S52编程) 三、工作电压:输入电压(5V~30V)输入电压的大小由被控制电机的额定电压决定。 四、可驱动直流(5~30V之间电压的直流电机或者步进电机) 五、最大输出电流2A (瞬间峰值电流3A) 六、最大输出功率25W 七、特点: 1、具有信号指示 2、转速可调 3、抗干扰能力强 4、具有续流保护 5、转速、转向、工作方式可根据程序灵活控制 6、可单独控制一台步进电机 7、根据需要自己编程可以灵活控制步进电机,实现多种功能; 8、可实现正反转 9、采用光电隔离 10、单片机P3口已用排针引出,可以方便使用者连接控制更多外围设备。 11、四位LED灯指示

12、四位按键输入(可以对AT89S52单片机编程实现任何控制) 13、核心控制芯片采用市场上最常用的AT89S52单片机,支持STC89C52单片机,控制方式简单,只需控制IO口电平即可! 14、采用独立编码芯片L297,不用在单片机程序里编程复杂的逻辑代码和占用单片机资源。 15、设计有程序下载口,可以实时编程实时调试。 16、芯片都安装在对应的管座上,可以随时更换芯片。 17、外部连线采用旋转压接端子,使接线更牢固。 18、四周有固定安装孔。 产品最大特点:可以对AT89S52单片机编程实现任意控制被控的直流电机或者步进电机。 适用场合:单片机学习、电子竞赛、产品开发、毕业设计。。。 注意啦:本产品提供例程(附带原理图以及说明!) 【标注图片】

电机驱动电路详细经典

先给大家介绍个技术交流QQ群有什么不能搞好的可以大家交流 28858693 技术交流QQ群 H桥驱动电路原理 2008-09-05 16:11 一、H桥驱动电路 图4.12中所示为一个典型的直流电机控制电路。电路得名于“H桥驱动电路”是因为它的形状酷似字母H。4个三极管组成H的4条垂直腿,而电机就是H中的横杠(注意:图4.12及随后的两个图都只是示意图,而不是完整的电路图,其中三极管的驱动电路没有画出来)。 如图所示,H桥式电机驱动电路包括4个三极管和一个电机。要使电机运转,必须导通对角线上的一对三极管。根据不同三极管对的导通情况,电流可能会从左至右或从右至左流过电机,从而控制电机的转向。 图4.12 H桥驱动电路 要使电机运转,必须使对角线上的一对三极管导通。例如,如图4.13所示,当Q1管和Q4管导通时,电流就从电源正极经Q1从左至右穿过电机,然后再经 Q4回到电源负极。按图中电流箭头所示,该流向的电流将驱动电机顺时针转动。当三极管Q1和Q4导通时,电流将从左至右流过电机,从而驱动电机按特定方向转动(电机周围的箭头指示为顺时针方向)。

图4.13 H桥电路驱动电机顺时针转动 图4.14所示为另一对三极管Q2和Q3导通的情况,电流将从右至左流过电机。当三极管Q2和Q3导通时,电流将从右至左流过电机,从而驱动电机沿另一方向转动(电机周围的箭头表示为逆时针方向)。 图4.14 H桥驱动电机逆时针转动 二、使能控制和方向逻辑 驱动电机时,保证H桥上两个同侧的三极管不会同时导通非常重要。如果三极管Q1和Q2同时导通,那么电流就会从正极穿过两个三极管直接回到负极。此时,电路中除了三极管外没有其他任何负载,因此电路上的电流就可能达到最大值(该电流仅受电源性能限制),甚至烧坏三极管。基于上述原因,在实际驱动电路中通常要用硬件电路方便地控制三极管的开关。 图4.155 所示就是基于这种考虑的改进电路,它在基本H桥电路的基础上增加了4个与门和2个非门。4个与门同一个“使能”导通信号相接,这样,用这一个信号就能控制整个电路的开关。而2个非门通过提供一种方向输人,可以保证任何时候在H桥的同侧腿上都只有一个三极管能导通。(与本节前面的示意图一样,图4.15所示也不是一个完整的电路图,特别是图中与门和三极管直接连接是不能正常工作的。)

电机驱动模块的使用

电机驱动模块的使用 学号 2015212822 学生姓名张家梁 专业名称应用物理学(通信基础科学) 所在系(院)理学院 指导教师韩康榕 2017 年 4 月 4 日

电机驱动模块的使用 张家梁 (北京邮电大学,北京 100876) 摘要:实验中使用电机驱动模块,采用一片双通道H桥电流控制电机驱动器DRV8833,可以同时驱动两个直流电机或一个步进电机,可通过代码改变DRV8833控制信号的占空比来改变电机的转速或LED的亮度,可以通过电流表、电压表、示波器等来完成对具体观测点的测量,对数据分析后验证功能是否正常。 关键词:直流电机;步进电机;TI Cortex M4;PWM信号驱动;示波器 The Use of Motor Drive Module JiaLiang Zhang (Department of Applied Physics, Beijing, BJ 10, China) Abstract:The motor drive module is used in the experiment,. The dual-channel H-bridge current control motor driver DRV8833 can drive two DC motors or one stepper motor at the same time. The duty cycle of the DRV8833 control signal can be changed by code to change the motor speed or LED Of the brightness, you can through the ammeter, voltmeter, oscilloscope, etc. to complete the measurement of the specific point of view, after the data analysis function is normal. Keywords: DC motor; stepper motor; TI Cortex M4; PWM signal driver; oscilloscope. 1引言 电机驱动模块包括直流电机和步进电机,同时由PWM信号驱动,从而改变电机转速。直流电机的驱动程序需要液晶、滚轮、Tiva的PWM输出、定时器等多个模块共同配合完成。液晶用于显示电机转数、滚轮用来调节PWM 的占空比从而控制电机的转速、PWM 输出用于驱动直流电机旋转、而定时器则是用来检测电机的旋转数度。 2 实验原理 1.电机驱动模块布局

基于PLC的步进电机驱动控制设计

第一章绪论 1.1技术概述 在电气时代的今天,电动机一直在现代化的生产和生活中起着十分重要的作用。无论是在工农业生产还是在日常生活中的家用电器,都大量地使用着各种各样的电动机。因此,对电动机的控制变得越来越重要。电动机的控制技术的发展得力于微电子技术、电力电子技术、传感器技术、永磁材料技术、自动控制技术、微机应用技术的最新发展成就。正是这些技术的进步使电动机控制技术化。 步进电机是机电控制中一种常用的执行机构,其原理是通过对它每相线圈中的电流和顺序切换来使电机作步进式旋转。驱动电路由脉冲信号来控制,所以调节脉冲信号的频率便可改变步进电机的转速。通俗的说:当步进驱动器接收到一个脉冲信号,它就驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度(即步进角)。通过控制脉冲个数即可以控制角位移量,从而达到精确定位的目的。同时通过控制脉冲频率来控制电机转动的速度和加速度,从而达到调速的目的。现在比较常用的步进电机包括反应式步进电机(VR)、永磁式步进电机(PM)、混合式步进电机(HB)和单项式步进电机等。永磁式步进电机一般为两相,转矩和体积较小,步进角一般为7.50;反应式步进电机一般为三相,可实现大转矩输出,步进角一般为1.50,但噪声和振动都很大。反应式步进电机的转子磁路由软磁材料制成,定子上有多相励磁绕组,利用磁导的变化产生转矩。混合式步进电机是指混合了永磁式和反应式的有点。它又分为两相和五相:两相步进角一般为1.8,而五相步进角一般为0.720。这种步进电机的应用最为广泛。 步进电机的一些基本参数: 电机固有步距角:它表示控制系统每发出一个步进脉冲信号,电机所转动的角度。电机出厂时给出了一个步距角的值,如86BYG250A型电机给出的值为0.90/1.80(表示半步工作时为0.90、整步工作时为1.80),这个步距角可以称之为“电机固有步距角”,它不一定是电机实际工作时的真正步距角,真正的步距角和驱动器有关。 步进电机的相数:指电机内部的线圈组数,目前常用的有两相、三相、四相、五相步进电机。电机相数不同,其步距角也不同,一般二相电机的步距角为0.90/1.80、三相的为0.750/1.50、五相的为0.360/0.720。在没有细分驱动器时,用户主要靠选择不同相

小车的驱动模块

小车的组成 1、小车的运动性能取决于:它的电源模块和电机驱动模块 2、电源模块:为整个系统提供动力支持的部分。 电机驱动模块:驱动小车轮子的转动,是小车行进。 3、小车的驱动系统一般由控制器、功率变换器及电动机三个主要部分组成。 4、小车的驱动不但要求电机驱动系统具有高转矩重量比、宽调速范围、高可靠性,而且电机的转矩-转速特性受电源功率的影响,这就要求驱动具有尽可能宽的高效率区。 5、电机一般为直流电机,主要用到永磁直流电机、伺服电机及电机三种。直流电机的控制很简单,性能出众,直流电源也容易实现。 6、直流电机的驱动及控制需要电机驱动芯片进行驱动。常用的电机驱动芯片有: L297/298 ,MC33886 , ML4428.等 L298N内不包含4通道逻辑驱动电路。是一种二相和四相电机的专用驱动器,即内含二个H桥的高电压大电流双全桥式驱动器,接收标准TTL逻辑电平信号,可驱动46V、2A 以下的电机。

PWM调速 在对直流电动机电压的控制和驱动中,半导体功率器件(L298)在使用上可以分为两种方式: 线性放大驱动方式和开关驱动方式在线性放大驱动方式,半导体功率器件工作在线性区。

优点:控制原理简单,输出波动小,线性好,对邻近电路干扰小。 缺点:功率器件工作在线性区,功率低和散热问题严重。 开关驱动方式是使半导体功率器件工作在开关状态,通过脉调制(PWM )来控制电动机的电压,从而实现电动机转速的控制。 当开关管的驱动信号为高电平时,开关管导通,直流电动机电枢绕组两端有电压U. t1秒后,驱动信号变为低电平,开关管截止,电动机电枢两端电压为0. t2秒后,驱动信号重新变为高电平,开关管的动作重复前面的过程。 输出波形和计算 电动机的电枢绕组两端的电平平均值U 为: U D T U t t t U t U //)*1()21/()*1(==+= 其中D 为占空比,T t D /=

电机驱动控制系统

电机驱动控制系统 摘要 由于单片机具有体积小、集成度高、运算速度快、运行可靠、应用灵活、价格低廉以及面向控制等特点,因此在工业控制、数据采集、智能仪器仪表、智能化设备和各种家用电器等领域得到广泛的应用,而且发展非常迅猛。随着单片机应用技术水平不断提高,目前单片机的应用领域已经遍及几乎所有的领域。 与交流电动机相比,直流电机结构复杂、成本高、运行维护困难,但是直流电机具有良好的调速性能、较大的启动转矩和过载能力强等许多优点,因此在许多行业仍大量应用。近年来,直流电动机的机构和控制方式都发生了很大的变化。随着计算机进入控制领域以及新型的电力电子功率元器件的不断出现,采用全控型的开关功率元件进行脉宽调制(Pulse Width Modulation,简称PWM)已成为直流电机新的调速方式。这种调速方法具有开关频率高、低速运行稳定、动态性能良好、效率高等优点,更重要的是这种控速方式很容易在单片机控制系统中实现,因此具有很好的发展前景。 本设计为单片机控制直流电机,以AT89C51单片机为核心,采用了PWM技术对电机进行控制,通过对占空比的计算达到精确调速的目的。由键盘控制电动机执行启停、速度和方向等各种功能,用红外对管测量电机的实际转速,并通过1602液晶显示出控制效果。设计上,键盘输入采用阵列式输入,用4*4的矩阵键盘形式,这样可以有效的减少对单片机I/O口的占用。

关键词:AT89C51 PWM 电机测速 一、硬件设计 1、总体设计

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1918 2122232425262728 1.2.2 1602液晶显示模块 本模块实现了转速等显示功能。 D :方向;占空比;预设转速;实测速度; 1.2.3键盘模块 根据实验要求,需由按键完成对直流电机的控制功能,并经分 析得出需要16个按键,为节省I/O 口并配合软件设计,此模块使用了4*4的矩阵模式。并通过P1口与主机相连。 1.2.4 PWM 驱动电路模块设计与比较

伺服电机驱动控制器

目录 一、伺服驱动概述 (1) 二、本产品特性 (2) 三、电路原理图及PCB版图 (4) 四、电路功能模块分析 (4) 五、焊接(附元件清单) (14) 六、编者设计体会 (16)

一.伺服驱动概述 1. 伺服电机的概念 伺服电机是在伺服系统中控制机械元件运转的发动机,作为一种执行元件,把所收到的电信号转换成电动机轴上的角位移或角速度输出,是一种补助马达间接变速装置。伺服电机是可以连续旋转的电-机械转换器,直流伺服电机的输出转速与输入电压成正比,并能实现正反向速度控制。 2.伺服电机分类 普通直流伺服电动机 直流伺服电机 { 低惯量直流伺服电动机 直流力矩电动机 3. 控制系统对伺服电动机的基本要求 宽广的调速范围 机械特性和调节特性均为线性 无“自转”现象 快速响应 控制功率小、重量轻、体积小等。 4. 直流伺服电机的基本特性 (1)机械特性在输入的电枢电压Ua保持不变时,电机的转速n随电磁转矩M 变化而变化的规律,称直流电机的机械特性 (2)调节特性直流电机在一定的电磁转矩M(或负载转矩)下电机的稳态转速n随电枢的控制电压Ua变化而变化的规律,被称为直流电机的调节特性 (3)动态特性从原来的稳定状态到新的稳定状态,存在一个过渡过程,这就是直流电机的动态特性 5. 直流伺服电机的驱动原理 伺服主要靠脉冲来定位,基本上可以这样理解,伺服电机接收到1个脉冲,就会旋转1个脉冲对应的角度,从而实现位移,因为,伺服电机本身具备发出脉冲的功能,所以伺服电机每旋转一个角度,都会发出对应数量的脉冲,这样,和伺服电机接受的脉冲形成了呼应,或者叫闭环,如此一来,系统就会知道发了多少脉冲给伺服电机,同时又收了多少脉冲回来,这样,就能够很精确的控制电机的转动,从而实现精确的定位,可以达到0.001mm 直流伺服电机分为有刷和无刷电机。有刷电机成本低,结构简单,启动转矩大,调速范围宽,控制容易,需要维护,但维护方便(换碳刷),产生电磁干扰,对环境有要求。因此它可以用于对成本敏感的普通工业和民用场合。无刷直流伺服电机电机体积小,重量轻,出力大,响应快,速度高,惯量小,转动平滑,力矩稳定。容易实现智能化,其电子换相方式灵活,可以方波换相或正弦波换相。电机免维护不存在碳刷损耗的情况,效率很高,运行温度低噪音小,电磁辐射很小,长寿命,可用于各种环境

步进电机 驱动芯片选型指南

步进电机驱动芯片选型指南 以下是中国步进电机网对步进电机驱动系统所做的较为完整的表述: 1、系统常识: 步进电机和步进电机驱动器构成步进电机驱动系统。步进电机驱动系统的性能,不但取决于步进电机自身的性能,也取决于步进电机驱动器的优劣。对步进电机驱动器的研究几乎是与步进电机的研究同步进行的。 2、系统概述: 步进电机是一种将电脉冲转化为角位移的执行元件。当步进电机驱动器接收到一个脉冲信号(来自控制器),它就驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度(称为“步距角”),它的旋转是以固定的角度一步一步运行的。 3、系统控制: 步进电机不能直接接到直流或交流电源上工作,必须使用专用的驱动电源(步进电机驱动器)。控制器(脉冲信号发生器)可以通过控制脉冲的个数来控制角位移量,从而达到准确定位的目的;同时可以通过控制脉冲频率来控制电机转动的速度和加速度,从而达到调速的目的。 4、用途: 步进电机是一种控制用的特种电机,作为执行元件,是机电一体化的关键产品之一,随着微电子和计算机技术的发展(步进电机驱动器性能提高),步进电机的需求量与日俱增。步进电机在运行中精度没有积累误差的特点,使其广泛应用于各种自动化控制系统,特别是开环控制系统。 5、步进电机按结构分类: 步进电机也叫脉冲电机,包括反应式步进电机(VR)、永磁式步进电机(PM)、混合式步进电机(HB)等。 (1)反应式步进电机: 也叫感应式、磁滞式或磁阻式步进电机。其定子和转子均由软磁材料制成,定子上均匀分布的大磁极上装有多相励磁绕组,定、转子周边均匀分布小齿和槽,通电后利用磁导的变化产生转矩。一般为三、四、五、六相;可实现大转矩输出(消耗功率较大,电流最高可达20A,驱动电压较高);步距角小(最小可做到六分之一度);断电时无定位转矩;电机内阻尼较小,单步运行(指脉冲频率很低时)震荡时间较长;启动和运行频率较高。 (2)永磁式步进电机: 通常电机转子由永磁材料制成,软磁材料制成的定子上有多相励磁绕组,定、转子周边没有小齿和槽,通电后利用永磁体与定子电流磁场相互作用产生转矩。一般为两相或四相;输出转矩小(消耗功率较小,电流一般小于2A,驱动电压12V);步距角大(例如7.5度、15度、22.5度等);断电时具有一定的保持转矩;启动和运行频率较低。 (3)混合式步进电机: 也叫永磁反应式、永磁感应式步进电机,混合了永磁式和反应式的优点。其定子和四相反应式步进电机没有区别(但同一相的两个磁极相对,且两个磁极上绕组产生的N、S极性必须相同),转子结构较为复杂(转子内部为圆柱形永磁铁,两端外套软磁材料,周边有小齿和槽)。一般为两相或四相;须供给正负脉冲信号;输出转矩较永磁式大(消耗功率相对较小);步距角较永磁式小(一般为1.8度);断电时无定位转矩;启动和运行频率较高;是目前发展较快的一种步进电机。 6、步进电机按工作方式分类:可分为功率式和伺服式两种。 (1)功率式:输出转矩较大,能直接带动较大负载(一般使用反应式、混合式步进电机)。 (2)伺服式:输出转矩较小,只能带动较小负载(一般使用永磁式、混合式步进电机)。 7、步进电机的选择: (1)首先选择类型,其次是具体的品种与型号。 (2)反应式、永磁式和混合式三种步进电机的性能指标、外形尺寸、安装方法、脉冲电源种类和控制

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