電機(jī)單片機(jī)控制(單片機(jī)控制電機(jī))

1.單片機(jī)控制電機(jī)

無(wú)刷電機(jī)也有好多個(gè)，一般都是三相無(wú)刷電機(jī)，三個(gè)相要三根I/O口連接，另外有三個(gè)引腳接三根霍爾傳感器信號(hào)線的連接（接收無(wú)刷電機(jī)的轉(zhuǎn)角）。有的兩相的無(wú)刷電機(jī)接兩個(gè)I/O口，一個(gè)或者兩個(gè)霍爾傳感器的信號(hào)線。

一般控制無(wú)刷電機(jī)的三個(gè)或兩個(gè)相，可以用PWM信號(hào)來(lái)控制。

也可以用電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片來(lái)連接，如ML4428。

補(bǔ)充，一般無(wú)刷電機(jī)內(nèi)部就有一個(gè)霍爾傳感器作為電機(jī)轉(zhuǎn)角的檢測(cè)，因?yàn)樗鼪](méi)有電刷所以需要一個(gè)檢測(cè)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)角度的檢測(cè)。這是電機(jī)內(nèi)部自帶的。除非你買(mǎi)的無(wú)刷電機(jī)沒(méi)帶霍爾檢測(cè)，那要做的東西就更多了。

2.單片機(jī)控制電機(jī)轉(zhuǎn)速原理圖及程序

搞一個(gè)閉環(huán)控制系統(tǒng)，用霍爾或者旋編檢測(cè)運(yùn)行方向與速度，如果是霍爾就用A/D轉(zhuǎn)換器連接到8051，如果是旋編就直接連到8051，如果是打算用步進(jìn)電機(jī)，就用8051控制脈沖驅(qū)動(dòng)器輸出脈沖數(shù)來(lái)控制轉(zhuǎn)速，及通過(guò)兩組脈沖的先后順序來(lái)控制方向，最后，把脈沖輸入高壓驅(qū)動(dòng)器，通過(guò)其驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)。

如果是準(zhǔn)備用交流或者直流電機(jī)，就通過(guò)旋編把速度反饋到8051，然后通過(guò)8051控制小繼電器來(lái)控制接觸器，使用電壓調(diào)速。如果想搞無(wú)極調(diào)速，就用變頻器控制交流電機(jī)吧！

至于程序，就自己編吧，因?yàn)檫@牽涉到你使用的硬件的型號(hào)了！

3.怎樣用單片機(jī)來(lái)控制電機(jī)的方向

控制電機(jī)的方向的話(huà)，如果是用步進(jìn)電機(jī)的話(huà)，可以控制它的脈序的順序來(lái)控制它的正反轉(zhuǎn)的。

但是如果是直流電機(jī)的話(huà)，是可以通過(guò) 電機(jī)控制芯片 來(lái)控制它的正反轉(zhuǎn)的。

如果是步進(jìn)電機(jī)的話(huà)，控制它的正反轉(zhuǎn)需要自己寫(xiě)程序，比較麻煩一點(diǎn)，但是容易精確控制它轉(zhuǎn)動(dòng)的角度，從而控制移動(dòng)的距離和速度。

如果是直流電機(jī)的話(huà)，通過(guò)電機(jī)控制芯片，只需要給相應(yīng)的正反轉(zhuǎn)引腳給予高低電平即可。但是控制他的速度的話(huà)，就需要通過(guò)單片機(jī)產(chǎn)生PWM來(lái)調(diào)速。

4.步進(jìn)電機(jī)的單片機(jī)控制

步進(jìn)電機(jī)的單片機(jī)控制

通過(guò)IO口輸出的具有時(shí)序的方波作為步進(jìn)電機(jī)的控制信號(hào)，信號(hào)經(jīng)過(guò)芯片L298N驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)；同時(shí)，用 4X4的鍵盤(pán)來(lái)對(duì)電機(jī)的狀態(tài)進(jìn)行控制，并用數(shù)碼管顯示電機(jī)的轉(zhuǎn)速，采用74LS164作為4位單個(gè)數(shù)碼管的顯示驅(qū)動(dòng)，從單片機(jī)輸入信號(hào)；

采通過(guò)IO口輸出的具有時(shí)序的方波作為步進(jìn)電機(jī)的控制信號(hào)，信號(hào)經(jīng)過(guò)芯片L298N驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)；同時(shí)，用 4X4的鍵盤(pán)來(lái)對(duì)電機(jī)的狀態(tài)進(jìn)行控制，并用數(shù)碼管顯示電機(jī)的轉(zhuǎn)速，采用74LS164作為4位單個(gè)數(shù)碼管的顯示驅(qū)動(dòng)

1、對(duì)步進(jìn)電機(jī)的控制和驅(qū)動(dòng)，設(shè)計(jì)中受控電機(jī)為四相六線制的步進(jìn)電機(jī)（內(nèi)阻33歐，步進(jìn)1.8度，額定電壓12V）

使用L298N芯片驅(qū)動(dòng)電機(jī)

L298N芯片可以驅(qū)動(dòng)兩個(gè)二相電機(jī)（如圖1-1），也可以驅(qū)動(dòng)一個(gè)四相電機(jī)，輸出電壓最高可達(dá)50V，可以直接通過(guò)電源來(lái)調(diào)節(jié)輸出電壓；可以直接用單片機(jī)的IO口提供信號(hào)；而且電路簡(jiǎn)單，使用比較方便。 而使用L298N時(shí)，可以用L297來(lái)提供時(shí)序信號(hào)，可以節(jié)省單片機(jī)IO口的使用；也可以直接用單片機(jī)模擬出時(shí)序信號(hào)，由于控制并不復(fù)雜，故選用后者。

2、數(shù)碼管顯示電路的設(shè)計(jì)

串行接法

設(shè)計(jì)中要顯示4位數(shù)字，用74LS164作為顯示驅(qū)動(dòng)，其中帶鎖存，使用串行接法可以節(jié)約IO口資源，但要使用SIO，發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)容易控制。

二、步進(jìn)電機(jī)控制原理

步進(jìn)電機(jī)是數(shù)字控制電機(jī)，它將脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)變成角位移，即給一個(gè)脈沖信號(hào)，步進(jìn)電機(jī)就轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)角度，因此非常適合于單片機(jī)控制。步進(jìn)電機(jī)可分為反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī)（簡(jiǎn)稱(chēng)VR）、永磁式步進(jìn)電機(jī)（簡(jiǎn)稱(chēng)PM）和混合式步進(jìn)電機(jī)（簡(jiǎn)稱(chēng)HB）。

步進(jìn)電機(jī)區(qū)別于其他控制電機(jī)的最大特點(diǎn)是，它是通過(guò)輸入脈沖信號(hào)來(lái)進(jìn)行控制的，即電機(jī)的總轉(zhuǎn)動(dòng)角度由輸入脈沖數(shù)決定，而電機(jī)的轉(zhuǎn)速由脈沖信號(hào)頻率決定。

步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)電路根據(jù)控制信號(hào)工作，控制信號(hào)由單片機(jī)產(chǎn)生。其基本原理作用如下：

(1)控制換相順序

通電換相這一過(guò)程稱(chēng)為脈沖分配。例如：三相步進(jìn)電機(jī)的三拍工作方式，其各相通電順序?yàn)锳-B-C-D，通電控制脈沖必須嚴(yán)格按照這一順序分別控制A,B,C,D相的通斷。

(2)控制步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)向

如果給定工作方式正序換相通電，步進(jìn)電機(jī)正轉(zhuǎn)，如果按反序通電換相，則電機(jī)就反轉(zhuǎn)。

(3)控制步進(jìn)電機(jī)的速度

如果給步進(jìn)電機(jī)發(fā)一個(gè)控制脈沖，它就轉(zhuǎn)一步，再發(fā)一個(gè)脈沖，它會(huì)再轉(zhuǎn)一步。兩個(gè)脈沖的間隔越短，步進(jìn)電機(jī)就轉(zhuǎn)得越快。調(diào)整單片機(jī)發(fā)出的脈沖頻率，就可以對(duì)步進(jìn)電機(jī)進(jìn)行調(diào)速。

三、理論設(shè)計(jì)

1、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路

通過(guò)L298N構(gòu)成步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)電路，電路圖如圖3-2所示。

通過(guò)單片機(jī)的IOB8~IOB13對(duì)L298N的IN1~IN4口和ENA、ENB口發(fā)送方波脈沖信號(hào)，2、數(shù)碼管顯示電路的設(shè)計(jì)

數(shù)碼管的顯示驅(qū)動(dòng)使用74LS164，通過(guò)的IOB0和IOB1口對(duì)DATA和CLK發(fā)送數(shù)據(jù)。

3、4x4鍵盤(pán)電路

使用了標(biāo)準(zhǔn)的4x4鍵盤(pán)，單片機(jī)的A口低8位為鍵盤(pán)的接口。盡管設(shè)計(jì)要求中只需要4個(gè)鍵對(duì)步進(jìn)電機(jī)的狀態(tài)進(jìn)行控制，但考慮到對(duì)控制功能的擴(kuò)展，我們使用了4x4的鍵盤(pán)。

5.如何利用51系列單片機(jī)控制電機(jī)

方法一、單片機(jī)接三極管做一個(gè)全橋控制小功率直流電機(jī)正反轉(zhuǎn)，檢測(cè)到紅色的狀態(tài)標(biāo)記下來(lái)，電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，綠色時(shí)候標(biāo)記下來(lái)，反向轉(zhuǎn)動(dòng)。

方法二、淘寶上購(gòu)買(mǎi)一小的步進(jìn)電機(jī)，一般直接驅(qū)動(dòng)電路帶著的，可以直接接在單片機(jī)的IO口上，程序的控制原理一樣，電機(jī)控制做for循環(huán)，步進(jìn)電機(jī)，步數(shù)即for循環(huán)次數(shù)定好，正反轉(zhuǎn)的區(qū)別無(wú)非就是IO口輸出的邏輯順序不同就可以實(shí)現(xiàn)了。 兩個(gè)方法，一個(gè)硬件上有個(gè)難度，一個(gè)是軟件上。

但是都是很簡(jiǎn)單的，正常的情況下花1天時(shí)間就能學(xué)會(huì)和應(yīng)用。預(yù)祝成功。

ps：純手打。

6.學(xué)習(xí)單片機(jī) 需要什么基礎(chǔ)知識(shí)

單片機(jī)其實(shí)就是一個(gè)電子元件，它的應(yīng)用廣泛，要看你用在什么地方.

要學(xué)習(xí)單片機(jī)，不需要很高的學(xué)歷，初中以上就可以了.但要用好單片機(jī)，這可不是一句話(huà)就能解決的.因?yàn)閱纹瑱C(jī)只是一個(gè)器件，想讓它實(shí)現(xiàn)什么功能，這是編程人員的大腦里的水平?jīng)Q定的.

例如：你想控制一臺(tái)電動(dòng)機(jī)，僅僅會(huì)單片機(jī)編程，是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，你要掌握電動(dòng)機(jī)的原理，工作具體要求，達(dá)到什么樣的指標(biāo).

單片機(jī)的學(xué)習(xí)，應(yīng)該建立在物理和數(shù)學(xué)的基礎(chǔ)上，只有這樣，你學(xué)會(huì)單片機(jī)編程，才會(huì)有用.