目前使用的電機模擬控制電路都比較復雜，測量范圍與精度不能兼顧， 且采樣時間較長， 難以測得瞬時轉速。本文介紹的電機控制系統(tǒng)利用PWM控制原理， 同時結合霍爾傳感器來采集電機轉速， 并經單片機檢測后在顯示器上顯示出轉速值， 而單片機則根據(jù)傳感器輸出的脈沖信號來分析轉速的過程量， 并超限自動報警。本系統(tǒng)同時設置有按鍵操作儀表， 可用于調節(jié)電機的轉速。
1 系統(tǒng)方案的制定
直流電機控制系統(tǒng)主要是以C8051單片機為核心組成的控制系統(tǒng)， 本系統(tǒng)中的電機轉速與電機兩端的電壓成比例， 而電機兩端的電壓與控制波形的占空比成正比， 因此， 由MCU內部的可編程計數(shù)器陣列輸出PWM波， 以調整電機兩端電壓與控制波形的占空比， 從而實現(xiàn)調速。本系統(tǒng)通過霍爾傳感器來實現(xiàn)對直流電機轉速的實時監(jiān)測。系統(tǒng)的設計任務包括硬件和軟件兩大部分，其中硬件設計包括方案選定、電路原理圖設計、PCB繪制、線路調試; 軟件設計包括內存空間的分配， 直流電機控制應用程序模塊的設計， 程序調試、軟件仿真等。
2 硬件設計
C8051是完全集成的混合信號系統(tǒng)級MCU芯片， 具有64個數(shù)字I/O引腳， 片內含有VDD監(jiān)視器、看門狗定時器和時鐘振蕩器， 是真正能獨立工作的片上系統(tǒng)， 并能快捷準確地完成信號采集和調節(jié)。同時也方便軟件編程、干擾防制、以及前向通道的結構優(yōu)化。
本單片機控制系統(tǒng)與外部連接可實時接收到外部信號， 以進行對外部設備的控制， 這種閉環(huán)系統(tǒng)可以較準確的實現(xiàn)設計要求， 從而制定出一個合理的方案， 圖1所示是電機測控系統(tǒng)框圖。
圖1 電機測控系統(tǒng)框圖。
