[发明专利]直流电动机单片机驱动方法及其驱动系统

说明书

技术领域

本发明属于步进电机控制技术领域，具体涉及一种直流电动机单片机驱动方法及其驱动系统。 

背景技术

电动车不用石油作为直接燃料，能够为我们更好地服务，为我们节约更多的资源，这点值得我们研究。在电动车中的电动机是主要的驱动设备，它有很多种类，但主要是采用直流电动机。 

目前在直流电动机驱动系统中已大量采用晶闸管(即可控硅)装置向电动机供电的KZ—D拖动系统，取代了笨重的发电动一电动机的F—D系统，又伴随着电子技术的高度发展，促使直流电动机调速逐步从模拟化向数字化转变，特别是单片机技术的应用，使直流电动机调速技术又进入到一个新的阶段，智能化、高可靠性已成为它发展的趋势。直流电动机调速基本原理是比较简单的（相对于交流电机），只要改变电机的电压就可以改变转速了。改变电压的方法很多，最常见的一种PWM脉宽调制，调节电机的输入占空比就可以控制电机的平均电压，控制转速。 

直流电动机具有良好的起动、制动性能，宜于在大范围内平滑调速，在许多需要调速或快速正反向的电力拖动领域中得到了广泛的应用。从控制的角度来看，直流调速还是交流拖动系统的基础。传统的控制系统采用模拟元件，虽在一定程度上满足了生产要求，但是因为元件容易老化和在使用中易受外界干扰影响，并且线路复杂、通用性差，控制效果受到器件性能、温度等因素的影响，故系统的运行可靠性及准确性得不到保证，甚至出现事故。而且控制系统的硬件部分非常复杂，功能单一，另外系统非常不灵活、调试困难，阻碍了直流电动机控制技术的发展和应用范围的推广。 

发明内容

针对上述的不足，本发明目的之一在于，提供一种操作简便、控制步骤简单，易于实现的直流电动机单片机驱动方法； 

本发明目的还在于，提供一种结构设计巧妙、合理，电路简单且使用、调度方便、灵活性高的驱动系统。

为实现上述目的，本发明所提供的技术方案是：一种直流电动机单片机驱动方法，预备单片机，根据PWM调速的基本原理，以直流电动机电枢上电压的占空比来改变平均电压的大小，从而控制直流电动机的转速，实现对直流电动机的平滑调速，并通过单片机控制速度的变化。 

作为本发明的一种改进，所述单片机的型号为AT89C51。 

一种实施上述的直流电动机单片机驱动方法的驱动系统，其包括单片机及分别与该单片机相连接的LED显示模块、按键设置模块、PWM信号发生电路、输出缓冲电路和速度采集模块。 

作为本发明的一种改进，所述单片机的型号为AT89C51。 

作为本发明的一种改进，所述按键设置模块为4x4矩阵键盘。 

作为本发明的一种改进，所述输出缓冲电路包括晶体管Q1、晶体管Q2、晶体管Q3和晶体管Q4，直流电动机的一接线端分别与晶体管Q1和晶体管Q2的集电极相连接，该直流电动机的另一接线端分别与晶体管Q3和晶体管Q4的集电极相连接。 

作为本发明的一种改进，所述晶体管Q1和晶体管Q3的发射极分别与电源正极相连接，所述晶体管Q2和晶体管Q4的发射极分别与电源负极相连接。 

作为本发明的一种改进，所述晶体管Q1和晶体管Q4的基极分别与四与门芯片U1相连接，所述晶体管Q2和晶体管Q3的基极分别与四与门芯片U2相连接。 

作为本发明的一种改进，所述四与门芯片U1和四与门芯片U2均为74LS08芯片。 

作为本发明的一种改进，所述晶体管Q1、晶体管Q2、晶体管Q3和晶体管Q4均为VN0104三极管。 

本发明的有益效果为：本发明提供的控制方法易于实现，操作简便，控制步骤简单，以单片机系统为依托，根据PWM调速的基本原理，以直流电动机电枢上电压的占空比来改变平均电压的大小，从而控制电动机的转速，实现对直流电动机的平滑调速，并通过单片机控制速度的变化；本发明提供的驱动系统，整体电路设计简单、合理，巧妙结合单片机技术，使得许多控制功能及算法可以采用软件技术来完成，为直流电动机的控制提供了更大的灵活性，并使系统能达到更高的性能，可靠性高，准确性好，同时可以节约人力资源和降低系统成本，从而有效的提高工作效率。 

下面结合附图和实施例，对本发明作进一步说明。 

附图说明

图1是本发明的模块示意框图。 

图2是本发明中的输出缓冲电路示意图。 

图3是本发明的控制流程图。 

具体实施方式