基于MCS-51单片机的直流电机转速测控系统设计
设计时,可通过单片机的P0.1~P0.5五个接口来完成键盘的输入,P1.6口可完成呜叫和报警,P2.0接电机,P2.1~P2.4接显示器的位选,P0口为显示器段选码,其硬件连接电路如图2所示。本文引用地址:https://www.eepw.com.cn/article/172927.htm
本系统的脉冲宽度调制(PUlse Width Modulation)原理是:脉冲宽度调制波由一列占空比不同的矩形脉冲构成,其占空比与信号的瞬时采样值成比例。该系统由一个比较器和一个周期为Ts的锯齿波发生器组成。脉冲信号如果大于锯齿波信号,比较器输出正常数A,否则输出0。图3所示为脉冲宽度调制系统的调制原理和波形图。
设样本τk为均匀脉冲信号,它的第k个矩形脉冲可以表示为:
其中,x{t}是离散化信号;Ts是采样周期,τ0是未调制宽度,m是调制指数。现假设脉冲幅度为A,中心在t=kTs处,τK在相邻脉冲间变化缓慢,那么,其Xp(t)可表示为:
其中,,ωs为电机角速度,结合式(2)可见,脉冲宽度信号可由信号x(t)加上一个直流成分以及相位调制波构成。当τ0Ts时,相位调制部分所引起的信号交迭可以忽略。因此,脉冲宽度调制波可以直接通过低通滤波器进行解调。C8051单片机有2个12位的电压方式DAC,每个DAC的输出摆幅为0 V~VREF,对应的输入码范围是0x000~0xFFF。通过交叉开关配置可将CEX0~CEX4配置到P2端口,这样,改变PWM的占空比就可以调整电机速度。
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