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51单片机pwm控制电机转速,51单片机PWM控制电机转速原理图

admin 2024-12-16 06:39:23 冰箱知识 0

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pwm控制电机转速的基本原理?

PWM(脉宽调制)控制电机转速的基本原理是:通过改变输入电压的占空比(即高电平时间与一个周期时间的比值),控制电机供电的持续时间,从而控制电机转速。

51单片机pwm控制电机转速

具体实现时,可以使用一个微控制器或电路来控制PWM波的输出。

其中,当占空比越大,电机供电持续时间越长,电机速度越快;反之,当占空比越小,电机供电持续时间越短,电机速度越慢。

因此,通过不断改变PWM波的占空比,可以实现对电机运转速度的精确控制。

答:pwm控制电机转速的基本原理是控制方式就是对逆变电路开关器件的通断进行控制,使输出端得到一系列幅值相等的脉冲,用这些脉冲来代替正弦波或所需要的波形。也就是在输出波形的半个周期中产生多个脉冲,使各脉冲的等值电压为正弦波形,所获得的输出平滑且低次谐波少。

按一定的规则对各脉冲的宽度进行调制,即可改变逆变电路输出电压的大小,也可改变输出频率。在PWM波形中,各脉冲幅值相等,要改变等效输出正弦波幅值时,按同一比例系数改变各脉冲的宽度即可,因此在交-直-交变频器中,PWM逆变电路输出的脉冲电压就是直流侧电压的幅值。

51单片机电机调速的方法?

单片机电机调速可以通过PWM(脉宽调制)实现,通过控制PWM的占空比可以调节电机的转速。具体实现方法是先采集电机转速,然后根据设定的目标转速计算对应的占空比,最后将占空比输出给PWM模块控制电机。同时,还可以使用PID算法进行更加精细的控制,提高调速的稳定性和精度。此外,还可以使用外接编码器或霍尔传感器等设备来实现更优秀的闭环控制。

如何将单片机输出的PWM控制信号,变成可以带负载的变化的电压?

如果只是提供控制信号给负载,则比较简单

只需要将单片机输出的PWM信号通过一个R、C滤波电路就可以变成直流电压。R、C滤波电路的时间常数RC至少需要大于10倍的PWM周期,滤波得到的直流电压纹波才比较小。

51单片机pwm控制电机转速

如果需要给负载供电,则需要采用PWM设计一款开关电源

需要有储能器件,如电感、电容、变压器等,PWM驱动MOS或者IGBT等功率开关器件控制储能器件的通断。

在功率开关器件导通时,电源向储能器件充电,同时向负载供电;

在功率开关器件断开时,储能器件向负载供电,由于电感有流过的电流不能突变、电容有施加在两端的电压不能突变的特性。

当电感、电容合适,PWM频率合适的情况下,输出给负载的电压能保持一个恒定值。

当PWM的占空比变化时,输出给负载的电压也相应发生变化;

具体可参照开关电源的原理。

51单片机pwm控制电机转速

一般单片机的I/O口输出电流都不大,多在一二十mA左右,只能用来驱动LED灯珠这类小电流负载。若想用单片机I/O口输出的PWM控制信号去控制马达转速、灯泡亮度或驱动蜂鸣器工作,可以三极管或MOS管扩流来带动这些大电流负载。

51单片机pwm控制电机转速


譬如,想用单片机输出的PWM信号控制多个并联的白光LED灯珠的亮度,可以将单片机I/O口输出的PWM信号通过PNP型三极管8550扩流后,再去驱动这些并联的白光LED即可。只要改变PWM信号的占空比,即可改变这些灯珠的亮度。电阻R13为三极管的基极限流电阻,其值大小与三极管集电极负载电流及管子的β有关。

51单片机pwm控制电机转速

由于三极管的β有限,在驱动大电流负载时,三极管的基极仍然会从单片机I/O口汲取较大的电流,这样驱动电路变得较复杂,此时可以采用上图所示的MOS管来驱动大电流负载,由于MOS管为电压控制器件,只要MOS管栅极电压的幅度足够大,即可正常驱动负载工作。在采用MOS管驱动负载时,需要注意的是,由于单片机I/O口输出的电压幅度较小,若单片机直接驱动MOS管时,最好选用AO3400、SI2301这类低开启电压的MOS管。

单片机输出的PWM为控制信号,需要加入控制器件才可以驱动负载

单片机输出的PWM驱动能比较弱,不能直接驱动负载,需要三极管、MOS管参与才可以控制负载的功率,比如LED亮度控制,直流电机转速,驱动蜂鸣器发声等。

51单片机pwm控制电机转速

单片机PWM控制LED亮度

可以用NPN驱动LED,给NPN三极管基极提供高电平时,三极管导通,LED点亮,NPN三极管基极为低电平时,三极管截止,LED熄灭。给NPN三极管的基极提供PWM信号时,LED就会不断的亮灭亮灭,当PWM的频率较高时,我们的眼睛就识别不出LED的闪动,只会看到LED变暗了。如果三路PWM控制红(R)绿(G)蓝(B)三色LED,通过不同的PWM占空比,就可以得到任意的亮度和颜色了。

51单片机pwm控制电机转速

单片机PWM控制直流电机转速

同样,可以通过三极管驱动直流电机,通PWM信号控制三极管的高速导通和截止,就可以实现直流电机的转速控制了。

在H桥驱动电路中,H2为高电平,H1为低电平时,PWM2设置为低电平,改变PWM1的占空比主可以控制直流电机的正转速度了。

51单片机pwm控制电机转速

H1为高电平,H2为低电平时,PWM1设置为低电平,改变PWM2的占空比主可以控制直流电机的反转速度了。

51单片机pwm控制电机转速

单片机PWM驱动蜂鸣器发声

单片机提供的PWM信号符合蜂鸣器的频率要求时,通过三极管的驱动就可以让蜂鸣器发出声音了。比如驱动4KHz频率的蜂鸣器,单片机需要产生4KHz,占空比为50%的PWM信号。

51单片机pwm控制电机转速

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