调速电机的作用电路目标

 　 1、输出电流和电压规模。它决议着电路能驱动多大功率的电机；调速的直流电机驱动电路，主要考虑以下性能目标：

　　2、功率。高的功率不仅意味着节约电源，也会减少驱动电路的发热。要提高电路的功率，能够从保证功率器材的开关作业状态和避免共态导通(H桥电路或许呈现的一个问题，即两个功率器材同时导通使电源短路)入手；

　　3、对操控输入端的影响。功率电路对其输入端应有良好的信号阻隔，避免有高电压大电流进入主控电路，这能够用高的输入阻抗或者光电耦合器完成阻隔；

　　4、对电源的影响。共态导通能够引起电源电压的瞬间下降形成高频电源污染，大电流或许导致地线电位浮动；

　　5、可靠性。电机驱动电路应该尽或许做到：不管加上何种操控信号，何种无源负载，电路都是安全的。

　　笔者通过长时间实验，得到一种可调速的双向直流电机驱动电路，电路如附图所示。

　　输入与电平转换部分

　　输入信号线由Port引进，Port1脚是电机方向信号输入端，Port2脚是PWM信号输入端，Port3脚是地线。注意Port3脚对地连接了一个2kΩ的电阻。当驱动板与单片机别离供电时，这个电阻能够提供信号电流回流的通路。当驱动板与单片机共用一组电源时，这个电阻能够避免大电流沿着连线流入单片机主板的地线形成干扰。或者说，相当于把驱动板的地线与单片机的地线离隔，完成“一点接地”。电容C1避免电机忽然发动形成电压的突降。

　　与非门U1A完成PWM信号与电机方向信号的调制，转换成接近功率电源电压起伏的方波信号。

　　三极管驱动部分

　　三极管和电阻、二极管组成的电路驱动，完成对直流电机可调速正回转驱动。四个二极管起保护三极管的作用，避免感性元件(电机)发生的负感应电动势对三极管的冲击。

　　当74LS00输出端为低电平时，Q2、Q4截止，Q1、Q3导通，输出为高电平。当74LS00输出端为高电平时，Q2、Q4导通，Q1、Q3截止，输出为低电平。

　　性能目标

　　电源电压15—30v，最大持续输出电流500mA/每个电机，短时间(10秒)能够达到700mA，PWM频率最高能够用到30kHz(一般用1—10kHz)。

　　布线

　　大电流线路要尽量的短粗，而且尽量避免通过过孔，一定要通过过孔的话要把过孔做大一些(>1mm)，而且在焊盘上做一圈小的过孔，在焊接时用焊锡填满，否则或许会烧断。另外，假如使用了稳压管，三极管射极、集电极对电源和地的导线要尽或许的短粗，否则在大电流时，这段导线上的压降或许会通过二极管和导通的三极管将其焚毁。

　　PWM调速的完成

　　发生PWM信号能够由定时器来完成，但是因为51内部只提供了两个定时器，因此，假如要向三个或更多的直流电机输出不同占空比的信号，要反复设置定时器，完成较为杂乱，咱们选用一种比较简单的方法不仅能够完成对更多的直流电机提供不同的占空比输入信号，而且只占用一个定时器资源。这种方法能够简单表述如下：

　　在内存的某段空间内寄存各个直流电机所需的输入信号占空比信息，假如占空比为1则保存0FFH(11111111B)；占空比为0.5则保存0F0H(11110000B)或任何二进制数中包括4个0和4个1。即占空比=1的个数/8。

　　具体选取什么样的二进制数要看输出频率的要求。若要对此直流电机输出PWM信号。只需每个时间片移位一次取出其中固定的一位(能够用位寻址或进位标志C完成)送到电机端口上即可。另外，移位算法是一种对以前成果依靠的算法，所以最好定期检查或重置被移位的数，避免移错导致一直错下去。这种算法的优点是独立进程，能够完成对多个电机的操控，缺陷是占用资源较大，PWM频率较低。