1、 1 一、引言一、引言 直流电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， 使直流电机调速技术进入到一个新的阶段。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。本设计是研究对直流电机调速的控制装置，本课题主要 是利用单片机来构成控制系统。主要包括：单片机、霍尔元件速度采集电 路、直流电机、DAC0832、键盘、显示器等几部分组成。首先对预定速度 进行设置，并通过数码管显示出来。 二、设计原理二、设计原理 2.1 总体设计原理总体设计原理 系统的原理框图
2、如图 2.1 所示，主要包括：单片机、霍尔元件速度采 集 电 路 、 直 流 电 机 、 DAC0832 、 键 盘 、 显 示 器 等 几 部 分 组 成 。 图 2.1 总体设计原理框图 单单 片片 机机 显示器显示器 键键 盘盘 D/A 转换电路，转换电路，DAC 外围放大电路外围放大电路 直流电机直流电机 霍 尔 元霍 尔 元 件 速 度件 速 度 采集采集 2 在电压允许范围内，直流电机的转速随着电压的升高而加快，若加上 的电压为负电压，则电机会反向旋转。D/A 转换是把数字量转换成模拟量 的变换，实验台上 D/A 电路输出的是模拟电压信号。实验室中的实验仪的 D/A 变换器可输出-
3、8V+8V 的电压，将电压经驱动后加在直流电机上，使 其运转。通过单片机输出数据到 D/A 变换电路，控制电压的高低和正负， 观察电机的旋转情况。 2.2 D/A 转换电路转换电路 图 2.2 D/A 转换电路 DAC0832 是采样频率为八位的 D/A 转换芯片，集成电路内有两级 输入寄存器，使 DAC0832 芯片具备双缓冲、单缓冲和直通三种输入方 式，以便适于各种电路的需要(如要求多路 D/A 异步输入、同步转换 等)。D/A 转换结果采用电流形式输出，若需要相应的模拟电压信号， 可通过一个高输入阻抗的线性运算放大器实现。 运放的反馈电阻可通 过 RFB 端引用片内固有电阻，也可外接。实
4、验仪上提供了 D/A 转换电 路如图 2.2 所示。我们可以通过软件编程控制 D/A 转换芯片 DAC0832，输 出相应电流值，经过采样电路取出模拟量电压值，用电压表测量电压输出 端子，读出电压值。 2.3 电动机调速原理电动机调速原理 由直流电机的速度公式 n=(Ua-IaRa)/Ce,其中 n 是电机转速， Ua 是电 枢电压，Ia 是电枢电流，Ra 是电枢回路总电阻，Ce 是电极常数，是电 机的励磁磁通。对于极对数是 p，匝数是 n，电枢支路数为 a 的电机来说 Ca 是常数。由于 Ra 为电枢回路电阻故其值很小，通过调节电阻改变转速 的效果不明显。如果通过调节磁通量，对于它励电机其有外接的电源电压 决定。故一般通过改变电枢电压来达到调节转速的目的。直流电机原理图 3 如下： Ia Ra M Ua + - r 图 2.3 直流电机原理图 2.4 2.4 霍尔转速传感器的工作原理霍尔转速传感器的工作原理 霍尔元件测速原理图如下所示： 4 图 2.4 霍尔元件测速原理图 霍尔转速传感器的主要工作原理是霍尔效应，也就是当转动的金属部 件通过霍尔传感器的磁场时会引起电势的变化
