電機及電機驅(qū)動模塊設(shè)計_第1頁
電機及電機驅(qū)動模塊設(shè)計_第2頁
電機及電機驅(qū)動模塊設(shè)計_第3頁
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文檔簡介

1、電機及電機驅(qū)動模塊設(shè)計電機選擇通過對各種電機性能的初步查詢和在單片機開發(fā)板上對于步進(jìn)馬達(dá)和PWM直流電機的實驗，我們了解到：步進(jìn)電機的優(yōu)點是可以精確定位，但缺點是耗電量大，若采用電池供電,可能不能長時間工作，此外，采用步進(jìn)電機需要兩塊驅(qū)動板，控制復(fù)雜。而直流電機的缺點是不能實現(xiàn)精確定位，但是可以通過調(diào)節(jié)PWM波實現(xiàn)調(diào)速，但在電源相同的條件下，速度較慢；優(yōu)點是耗電小。由于設(shè)備有限，我們無法精確測量兩種電機工作時的實際工作電流,上述比較出自文獻(xiàn)1與產(chǎn)品參數(shù)的分析。結(jié)合我們的需求，最終決定選擇普通直流電機。增加驅(qū)動、實現(xiàn)換向、實現(xiàn)調(diào)速由于電機屬于大功率的器件，而單片機的I/O口所提供的電流往往十分有

2、限，所以必須外加驅(qū)動電路來增大驅(qū)動；由于我們小車中即將使用的直流電機沒有電刷，且供電電源為單電源，所以需要設(shè)計一個電子開關(guān)以實現(xiàn)換向功能。通過對電機驅(qū)動原理的研究得知使用H橋電路可以實現(xiàn)這兩個功能。WC從圖中可以看出，在上面電路由于內(nèi)部采用了三極管，三極管本身起到放大的作用，即增大了驅(qū)動電流；假設(shè)開關(guān)A、D接通，電機正向轉(zhuǎn)動，而開關(guān)B、C接通時，直流電機將反向轉(zhuǎn)動，從而實現(xiàn)了電機的正反控制。依據(jù)這個原理，我們決定直接使用結(jié)構(gòu)較為簡單、價格便宜且可靠性高的電機驅(qū)動芯片來連接單片機與電機以減少電路搭建的麻煩和硬件設(shè)計的復(fù)雜性。電機驅(qū)動芯片L298N內(nèi)部的組成其就是H橋驅(qū)動電路，其內(nèi)部電路圖如下：P2吏；riJO：oxd用1OUT1OTTT2ENAOUT3OVT4GNDISEMAISENSL29SN4a_TJ各引腳功能以及性能參數(shù)再次不做贅述。因為小車中打算采用兩個直流電機，而選擇的L298的特點是工作電壓高，輸出電流大。因此決定設(shè)計單片機和電機獨立供電，即控制電路和驅(qū)動電路雙電源供電。優(yōu)點是可以保證電源功率和電壓大小滿足需要，可提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性。缺點是電機驅(qū)動模塊中獨立電影的增加會使車體變重，可能影響小車的運行效果。最后將L298的引腳正確連接到單片機PO口并拉上電阻，通過Keil對單片機編寫程序讓小車上的兩個電機正反轉(zhuǎn)即可實現(xiàn)小車前進(jìn)。目

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