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1、(中职)单片机技术应用项目教程项目十一电子课件汽车运用与维修专业单片机应用技术项目十一风扇调速器直流电机的很多应用场合需要对它进行调速。直流电机的调速方法有多种,目前较为适合单片机应用的是脉宽调制PWM方式。PWM方式以改变脉冲占空比的方法来改变直流电的转速,由于这种方法高效节能,因而被广泛应用于电动自行车之类的调速系统中。本项目采用51单片机以PWM方式控制直流电机的转速,其主要应用背景:电动自行车、电动铲车、电动公交车的调速系统。本项目中设置四个按键,分别为“一档”、“二档”、“三档”和“停止”,对风扇的直流电机进行三级调速,按“停止”键风扇停止转动。项目描述项目描述(1)能够使用PWM技
2、术控制风扇的转速。(2)熟练掌握定时器编程方法。知识目标知识目标技能目标技能目标(1)了解PWM的工作原理。一、什么是PWM?脉冲宽度调制(PWM)是英文“PulseWidthModulation”的缩写,简称脉宽调制。它是利用微处理器的数字输出来对模拟电路进行控制的一种非常有效的技术,广泛应用于测量,通信,功率控制与变换等许多领域。利用单片机程序控制方式调制可得到PWM信号,也可以用带有PWM端口的单片机,直接在程序中输入相应的参数就可以得到所需的PWM信号。保持PWM信号的周期不变,通过改变占空比来调节电机的速度,如图12-4、5、6所示。图116 占空比30%图117 占空比60%图11
3、8 占空比90%活动一:识读电路图单片机输出PWM信号,用PWM信号控制三极管通断完成直流电机调速。风扇调速电路图如图11-1所示,其中Q1和Q2组成达林顿电路,用以驱动电机转动。图111 直流电机调速电路原理图活动二:绘制程序流程图图11-2 风扇调速主函数流程图-1活动二:绘制程序流程图图11-3 风扇调速主函数流程图-2 图11-4 风扇调速中断服务函数流程图活动三:编程(见配套资源代码)活动四:绘制仿真电路(如图11-5所示)图115 直流电机调速仿真电路图活动五:软件仿真调试程序活动六:焊接电路元件标号名称及规格元件数量C2C330PF瓷片电容2C110F/16V电解电容1R7R11
4、10K(1/8W)金属膜电阻5R1R3300(1/8W)金属膜电阻3R4200(1/8W)金属膜电阻1R5R61K(1/8W)金属膜电阻2Q1Q2三极管90132Y112MHz石英晶体1M1直流电机1U1AT89S51140脚IC插座1K1K4微动开关1,下载程序,验证功能【拓展任务】根据要求,绘制仿真电路图和程序流程图,用Keil编写C源程序,并用Proteus进行仿真调试。功能要求:制作一个四级变速的流水彩灯。用4个按键控制8个彩灯流水速度。流水速度设置为4档:按下S1键,延时0.1s;按下S2键,延时0.2s;按下S3键,延时0.3s;按下S4键,延时0.4s。【项目小结】【项目小结】本项目通过单片机脉宽调制技术实现了电动机转速的调整控制。进一步延伸了单片机定时器中断的应用。感谢聆听感谢聆听