[实用新型]电机调速系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及电机调速系统，尤其涉及单片机驱动的电机调速系统。

背景技术

现有的电机通常都是采用单片机来驱动的，这样一来便于对电机进行控制，另一方面也方便系统测速及调控。而在进行电机调速的过程中，通常都是直接将电机的速度信号直接反馈至单片机来实现电机速度的控制。这种控制方法控制精度低，另外还需要复杂的反馈电路来加以控制。使得速度控制过程相对比较复杂。

发明内容

本实用新型的目的在于，解决以上问题，提出通过数字脉冲信号输出控制电机运转的数字式反馈控制方法，该方法控制精度高，且控制方法简单易行。

基于以上目的，本实用新型的技术方案是：

电机调速系统，包括单片机、电机驱动电路、电机、传动机构、光栅圆盘，所述单片机产生驱动信号，经电机驱动电路驱动电机转动，电机通过传动机构带动光栅圆盘转动，在光栅圆盘的一侧有光源，另一侧有测速光敏管，所述光源经过光栅圆盘上的孔到达测速光敏管，测速光敏管的输出端接至单片机的定时/计数器模块的输入端。

所述的电机为直流电机，所述的单片机还包括PWM调制模块，所述PWM调制模块的输出端接至电机驱动电路的输入端。

所述的电机为步进电机，所述的单片机还包括I/O口模块，由单片机控制I/O口模块产生多相数字编码信号，所述I/O口模块的输出端分别接至电机驱动电路的多相输入端。

所述单片机还包括比较电路和PWM控制模块，所述比较电路的输出端接至PWM控制模块的输入端，PWM控制模块的输出端接至PWM调制模块的输入端。

所述单片机还包括比较电路和I/O口控制模块，比较电路的输出端接至I/O口控制模块的输入端，I/O口控制模块的输出端接至I/O口模块的输入端。

还包括话筒、语音处理电路、语音存储器、语音播报电路和扬声器，所述话筒的输出端接至语音处理电路，所述语音处理电路的输出端接至单片机，所述语音存储器与单片机相连，单片机的输出端接至语音播报电路，语音播报电路的输出端接至扬声器。

有益效果：

由于采用数字光栅进行测速，这样可以将电机转过一周的时间分成若干份，这样就可以根据实际的转速来控制光栅的数量，从而达到精确测量、控制电机转速的目的。同样采用这样的方法其实际方案简单易行，易于操作。此外用户还可通过语音处理电路和语音播报电路实现电机转速控制以及实时播报电机的实际转速。

附图说明

图１是本实用新型第一种实施例电机调速系统的电路原理框图；

图２是本实用新型第二种实施例电机调速系统的电路原理框图。

具体实施方式

如图1所示，电机调速系统，包括单片机、电机驱动电路、电机、传动机构、光栅圆盘和测速光敏管，所述单片机产生驱动信号，经电机驱动电路驱动电机转动，电机通过传动机构带动光栅圆盘转动，在光栅圆盘的一侧有光源，另一侧有测速光敏管，所述光源可以经过光栅圆盘上的孔到达测速光敏管，测速光敏管的输出端接至单片机的定时/计数器模块的输入端。

基于以上电路，电机一般分直流电机和步进电机两种，根据这两组电机分别采用不同的技术方案。其中第一种实施例是：所述的电机为直流电机，所述的单片机还包括PWM调制模块，所述PWM调制模块的输出端接至电机驱动电路的输入端。单片机利用内含的PWM模块输出PWM波，PWM波是一种占空比可调的方波，调节波形的占空比，即调节了波形的电压平均值，用该PWM波通过直流电机驱动电路控制直流电机，直流电机获得的电压越高，转速就越快，反之，直流电机获得的电压越低，转速就越慢，电机带有传动部分，传动部分上安装了光栅圆盘，圆盘上有一个个圆形的开孔，按圆周形排列，光源发出光线经光栅圆盘上的开孔到达测速光敏管，当直流电机通过传动部分带动栅格圆盘旋转时，光栅圆盘切割光线，测速光敏管获得一系列脉冲信号，这些脉冲信号通过单片机定时/计数器计数，定时器T0定时。得到直流电机转速计算公式：n=A·m/(N1·T·N)(rpm)

其中：n为直流电机转速，N为栅格数，N1为T0中断次数，m为定时器T1在规定时间内测得的脉冲数，T为定时器T0定时溢出时间，A为常数，如60。