直流电机控制（PWM）+普中51单片机+江科大自化协

1 实验现象

2 实验原理

通过按键来控制PWM占空比实现对直流电机的调速，数码管则显示当前速度挡位信息。

（1）直流电机的控制是通过设置PWM波的占空比来控制直流电机的转速，占空比越大，转速越快，越小转速越低；

（2）单片机的I/O口是不能直接驱动电机的，所以还需要用一个驱动芯片。如 LG9110、CMO825、L298 等。驱动芯片可以将单片机I/O输出信号放大，这样电机中流过的电流足够大，电机才能转起来。

（3）直流电机只有两根电源线，直流电机的两根电源线是不分正负极的。假设两根电源线代号分别为A、B。 当A线接正极，B线接负极时，电机正转(反转)；那么当B线接正极，A线接负极时，电机反转（正转）。

3 参考程序

3.1 主程序

#include

#include 'delayms.h'

#include 'key.h'

#include 'Nixie.h'

#include 'timer0.h'

sbit Motor=P1^3;    //直流电机，高电平驱动

unsigned char Counter,Compare;    //计数值和比较值，用于输出PWM

unsigned char KeyNum,Speed;

void main()

{

    timer0_init();

    while(1)

    {

        KeyNum=key();

        if(KeyNum==1)

        {

            Speed++;

            Speed%=4;    //计数值计算范围为0-3

            if(Speed==0) {Compare=0;}

            if(Speed==1) {Compare=50;}

            if(Speed==2) {Compare=75;}

            if(Speed==3) {Compare=100;}

        }

        Nixie(1,Speed);

    }

}

void Timer0_Routine() interrupt 1

{

    TL0 = 0xAE;        //设置定时初始值,100us,@11.0592MHz

    TH0 = 0xFB;        //设置定时初始值,100us,@11.0592MHz

    Counter++;

    Counter%=100;    //计数值计算范围为0-99

    if(Counter    {

        Motor=1;        //高电平驱动，电机转动

    }

    else

    {

        Motor=0;        //电机停止

    }

}

3.2 延时函数

#include

void delayms(unsigned int xms)        //@11.0592MHz

{

    unsigned char i, j;

    while(xms--)

    {

        _nop_();

        i = 2;

        j = 199;

        do

        {

            while (--j);

        } while (--i);    

    }

}

#ifndef _delayms_h_

#define _delayms_h_

delayms(unsigned int xms);

#endif

3.3 按键扫描函数

#include

#include 'delayms.h'

sbit key1 = P3^1;

sbit key2 = P3^0;

sbit key3 = P3^2;

sbit key4 = P3^3;

/**

  * @brief  获取独立按键键码

  * @param  无

  * @retval 按下按键的键码，范围：0~4，无按键按下时返回值为0

  */

unsigned char key()

{

    unsigned char KeyNumber = 0;

    if(key1==0){delayms(20);while(key1==0);delayms(20);KeyNumber=1;}

    if(key2==0){delayms(20);while(key2==0);delayms(20);KeyNumber=2;}

    if(key3==0){delayms(20);while(key3==0);delayms(20);KeyNumber=3;}

    if(key4==0){delayms(20);while(key4==0);delayms(20);KeyNumber=4;}

    return KeyNumber;

}

#ifndef _key_h_

#define _key_h_

unsigned char key();

#endif

3.4 数码管扫描函数

#include

#include 'delayms.h'

sbit HC138_A=P2^2;

sbit HC138_B=P2^3;

sbit HC138_C=P2^4;

//数码管段码表,0-9

unsigned char NixieTable[]={0x3F,0x06,0x5B,0x4F,0x66,0x6D,0x7D,0x07,0x7F,0x6F};

/**

  * @brief  数码管显示

  * @param  Location 要显示的位置，范围：1~8

  * @param  Number 要显示的数字，范围：段码表索引范围

  * @retval 无

  */

void Nixie(unsigned char Location,Number)

{

    switch(Location)        //位码输出

    {

        case 1:HC138_C=1;HC138_B=1;HC138_A=1;break;

        case 2:HC138_C=1;HC138_B=1;HC138_A=0;break;

        case 3:HC138_C=1;HC138_B=0;HC138_A=1;break;

        case 4:HC138_C=1;HC138_B=0;HC138_A=0;break;

        case 5:HC138_C=0;HC138_B=1;HC138_A=1;break;

        case 6:HC138_C=0;HC138_B=1;HC138_A=0;break;

        case 7:HC138_C=0;HC138_B=0;HC138_A=1;break;

        case 8:HC138_C=0;HC138_B=0;HC138_A=0;break;

    }

    P0=NixieTable[Number];    //段码输出

    delayms(1);                //显示一段时间

    P0=0x00;                //段码清0，消影

}

#ifndef __NIXIE_H__

#define __NIXIE_H__

void Nixie(unsigned char Location,Number);

#endif

3.5 定时器函数

#include

/**

  * @brief  定时器0初始化，100微秒@11.0592MHz

  * @param  无

  * @retval 无

  */

void timer0_init(void)        //100微秒@11.0592MHz

{

    TMOD &= 0xF0;    //设置定时器模式，1111_0000，&，高四位保留，低四位清零

    TMOD |= 0x01;    //设置定时器模式，0000_0001，|，高四位保留,设置模式为T0

    TL0 = 0xAE;        //设置定时初始值,100us,@11.0592MHz

    TH0 = 0xFB;        //设置定时初始值,100us,@11.0592MHz

    TF0 = 0;        //清除TF0标志

    TR0 = 1;        //定时器0开始计时

    ET0=1;            //打开定时器T0中断开关

    EA=1;            //打开中断系统总开关

    PT0=0;            //设置T0中断优先级，低

}

/*定时器中断函数模板

void Timer0_Routine() interrupt 1

{

    static unsigned int T0Count;

    TL0 = 0x66;        //设置定时初值,1毫秒@11.0592MHz

    TH0 = 0xFC;        //设置定时初值,1毫秒@11.0592MHz

    T0Count++;

    if(T0Count>=1000)

    {

        T0Count=0;

    }

}

*/

#ifndef _timer0_h_

#define _timer0_h_

void timer0_init(void);

#endif