項目13 電機(jī)控制

1、 電機(jī)控制電機(jī)控制項目13 任務(wù)任務(wù)1 1 自動窗簾設(shè)計1)天亮?xí)r，該電路自動控制電機(jī)使窗簾卷起或拉開；2)天黑時，該電路自動控制電機(jī)使窗簾落下或拉攏；3)要求設(shè)置兩個手動按鈕，一個控制窗簾卷起，一個控制窗簾落下，此時的操作不受光控影響。跟我學(xué)跟我學(xué)1 1-光敏電阻光敏電阻 光敏電阻的工作原理是基于內(nèi)光電效應(yīng)。光敏電阻在黑暗的環(huán)境里，其電阻值很高，當(dāng)受到光照時，只要光子能量大于半導(dǎo)體材料的禁帶寬度，則價帶中的電子吸收一個光子的能量后可躍遷到導(dǎo)帶，并在價帶中產(chǎn)生一個帶正電荷的空穴，這種由光照產(chǎn)生的電子空穴對，增加了半導(dǎo)體材料中載流子的數(shù)目，使其電阻率變小，從而造成光敏電阻值下降。光照愈強(qiáng)，阻值愈

2、低。當(dāng)入射光消失后，由光子激發(fā)產(chǎn)生的電子空穴對將復(fù)合，光敏電阻的阻值也就恢復(fù)原值。在光敏電阻兩端的金屬電極上加上電壓，其中便有電流通過，受到波長的光線照射時，電流會隨著光強(qiáng)而變大，從而實(shí)現(xiàn)光電轉(zhuǎn)換。光敏電阻沒有極性，純粹是一個電阻元件，使用時可加直流電壓，也可使用交流電壓。光敏電阻的特性是光照強(qiáng)，電阻值小；光照弱，電阻值大。跟我學(xué)跟我學(xué)2 2-認(rèn)識直流電機(jī)及其常用認(rèn)識直流電機(jī)及其常用H型橋式驅(qū)動型橋式驅(qū)動由于單片機(jī)的I/O端口驅(qū)動能力有限，所以往往不能提供足夠大的功率去驅(qū)動電機(jī)，必須要外加驅(qū)動電路。常用的驅(qū)動電路有H橋驅(qū)動電路，驅(qū)動直流電機(jī)只要用一組H橋電路，而驅(qū)動步進(jìn)電機(jī)需要同時使用兩組H橋

3、驅(qū)動電路。跟我學(xué)跟我學(xué)3 3-PWM脈寬調(diào)制脈寬調(diào)制 隨著大規(guī)模集成電路的不斷發(fā)展，很多單片機(jī)都有內(nèi)置PWM模塊，因此，單片機(jī)的PWM控制技術(shù)可以用內(nèi)置PWM模塊實(shí)現(xiàn)，也可以用單片機(jī)的其它資源由軟件模擬實(shí)現(xiàn)，還可以通過控制外置硬件電路來實(shí)現(xiàn)。由于51單片機(jī)內(nèi)部沒有PWM模塊，因此本設(shè)計采用軟件模擬法，利用單片機(jī)的I/O引腳，通過軟件對該引腳不斷地輸出高低電平來實(shí)現(xiàn)PWM波輸出，這種方法簡單實(shí)用，缺點(diǎn)是占用CPU的大量時間。本設(shè)計采用PWM技術(shù)，是一種周期一定而高低電平可調(diào)的方波信號。當(dāng)輸出脈沖的頻率一定時，輸出脈沖的占空比越大，其高電平持續(xù)的時間越長。動手做動手做1畫出硬件電路圖畫出硬件電路圖

4、 元件名稱參數(shù)數(shù)量元件名稱參數(shù)數(shù)量IC插座DIP401電阻1k1單片機(jī)511電阻4.7 k1晶體振蕩器12MHz 1光敏電阻1電機(jī)1電位器50k1三極管5電解電容22f2電阻200 k1瓷片電容30pf電阻20k1動手做動手做2自動窗簾控制的程序/功能：自動窗簾設(shè)計程序#includesbit flag=P00;sbit up=P30;sbit down=P31;unsigned char t0;unsigned int k;void delay1s( ) ;void pwm1( );void pwm2( );void main( ) while(1) /不斷檢測 if(flag=0) /若P

5、0.0=0,表示晚上，窗簾閉合 pwm1( );/調(diào)用PWM波形控制電機(jī)轉(zhuǎn)速for(k=0;k50;k+) /窗簾閉合時間到，電機(jī)停止， delay1s( ); else /若P0.0=1,表示白天，窗簾打開 pwm2( ); /調(diào)用PWM波形控制電機(jī)轉(zhuǎn)速 for(k=0;k50;k+)/窗簾打開時間到，電機(jī)停止， delay1s( ); /函數(shù)功能：窗簾閉合void pwm1( )unsigned char i; /定義無符號字符型變量i for(i=0;i10;i+) /設(shè)窗簾打開的時間為20s down=0; /確保窗簾不閉合 up=1; /產(chǎn)生PWM脈寬調(diào)制波形 delay1s( );

6、 up=0; delay1s( ); up=0;/函數(shù)功能：窗簾打開void pwm2( ) unsigned char j; /定義無符號字符型變量ifor(j=0;j10;j+) /設(shè)窗簾閉合時間為20s up=0; /確保窗簾不打開 down=1; /產(chǎn)生PWM脈寬調(diào)制波形 delay1s( ); down=0; delay1s( ); down=0;void delay1s( ) ；省略，參考前面任務(wù)動手做動手做3proteus仿真仿真從PROTEUS中選取如下元器件：（1）AT89C51，單片機(jī)；（2）RES，電阻；（3）CAP、CAP-ELEC，電容、電解電容；（4）MOTOR，電

7、機(jī)；（5）CRYSTAL，晶振；（6）BUTTON，按鍵；（7）2N5550，三極管；（8）TORCH-LDR，光敏電阻；（9）POT-HG，電位器。 任務(wù)任務(wù)2 2電機(jī)的使用我們經(jīng)常碰到，象風(fēng)扇、小車、各式玩具等用到轉(zhuǎn)動裝置的地方，都有電機(jī)的身影。本項目制作一個用單片機(jī)控制直流電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，帶動電機(jī)轉(zhuǎn)軸上的風(fēng)扇葉子轉(zhuǎn)動的一臺迷你風(fēng)扇。動手做動手做1畫出硬件電路圖畫出硬件電路圖 元件名稱參數(shù)數(shù)量元件名稱參數(shù)數(shù)量IC插座DIP401直流電機(jī)HY37JB3631單片機(jī)511步進(jìn)電機(jī)86BYG1021晶體振蕩器12MHZ1按鍵2瓷片電容33pf2非門74LS041NPN三極管1PNP三極管動手做動手做2

8、程序設(shè)計/功能：本程序主要實(shí)現(xiàn)迷你風(fēng)扇的直流電機(jī)加速/減速、正轉(zhuǎn)/反轉(zhuǎn)。#include#include bit flag;/正轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)標(biāo)志位bit flag1;/進(jìn)入外部中斷0標(biāo)志bit flag2;/加速標(biāo)志位sbit ZDJA = P10;sbit ZDJB = P11;unsigned char PWMH;/高電平脈沖的個數(shù)unsigned char PWM;/PWM周期unsigned char COUNTER;/進(jìn)入定時器0中斷的次數(shù)unsigned char number;/P3.2正反轉(zhuǎn)按鍵次數(shù)void main()unsigned int i;flag = 0;/變量初始化fl

9、ag1 = 0;flag2 = 0;PWMH = 0 x00;PWM = 0 x30; COUNTER = 0 x01;number = 0X01;P1 = 0XFFTMOD = 0 x01;/定時器0在模式1下工作ET0 = 1;/使能定時器0中斷IT0 = 1;/設(shè)置外部中斷0為邊沿觸發(fā)中斷IT1 = 1;/設(shè)置外部中斷1為邊沿觸發(fā)中斷EX0 = 1;/使能外部中斷0EX1 = 1;/使能外部中斷1EA = 1; /使能總中斷TR0 = 1;ZDJA = 0;ZDJB = 0;while(1)if(flag1 = 1)flag1 = 0;for(i = 1000;i 0;i-);/延時去抖

10、動while(!INT0);/等待按鍵彈起來for(i = 5000;i 0;i -);/延時去抖動while(!INT0);/等待按鍵彈起來 number +;if(number = 3)number = 1;if(number % 2 = 0)flag = 0;/按下第二次鍵標(biāo)志if(number % 2 = 1)flag = 1;/按下第一次鍵標(biāo)志IE0 = 0;/清除中斷標(biāo)志EA = 1;/開總中斷if(flag2 = 1)flag2 = 0;for(i = 1000;i 0;i -);/延時去抖動while(!INT1);/等待按鍵彈起來for(i = 5000;i 0;i -);/

11、延時去抖動while(!INT1);/等待按鍵彈起來 PWMH +;/PWM波高電平時間增長PWMH +;/PWM波高電平時間增長PWMH +;/PWM波高電平時間增長if(PWMH = PWM)PWMH = 0X00;IE1 = 0;/清除中斷標(biāo)志EA = 1;/開總中斷/函數(shù)名： Exter0()/函數(shù)功能：通過P3.2口控制，產(chǎn)生中斷,通過外部中斷0控制電機(jī)正轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)標(biāo)志void Exter0() interrupt 0flag1 = 1;EA = 0; /函數(shù)名： Exter1()/函數(shù)功能：通過P3.3口控制，產(chǎn)生中斷,通過外部中斷1控制電機(jī)加速void Exter1() interr

12、upt 2flag2 = 1;EA = 0;/函數(shù)名：Time0()/函數(shù)功能：通過P3.3口控制，產(chǎn)生中斷,使用定時器產(chǎn)生PWM波，控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速void Time0() interrupt 1 TL0 = 0 x00;/定時器初值TH0 = 0 xff;COUNTER+;/計數(shù)值加1if(COUNTER PWMH)/如果計數(shù)值小于高電平脈沖數(shù)if(flag = 1)ZDJB = 0;ZDJA = 1;/電機(jī)正轉(zhuǎn)if(flag = 0)ZDJA = 0;ZDJB = 1;/電機(jī)反轉(zhuǎn)if(COUNTER = PWMH)/如果計數(shù)值等于高電平脈沖數(shù)ZDJA = 0;ZDJB = 0;if(COUNTER = PWM)COUNTER = 0X01;/計數(shù)器復(fù)位動手做動手做3proteus仿真仿真從PROTEUS中選取如下元器件：（1）AT89C51，單片機(jī)；（2）RES，電阻