一种电机转速控制系统技术方案

本发明专利技术公开了电机领域内的一种电机转速控制系统，包括单片机，单片机的信输出端经光电藕合器与驱动电路的信号输入端相连，驱动电路的信号输出端与电机相连，电机的转轴上设置有作为信号采集模块的光电编码器，所述信号采集模块的输出端与单片机相连，单片机的输出端还与LED数据显示单元相连。本发明专利技术通过脉宽调制技术对电机的启动、速度、暂停以及转向的变化进行调控，提高了电机控制的自动化程度以及控制精度。本发明专利技术可用于控制直流电机的启动、速度、暂停以及方向的变化。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种电机，特别涉及一种电机转速控制系统。
技术介绍
在电气时代的今天，电动机一直在现代化的生产和生活中起着十分重要的作用，无论在工业农业生产、交通运输、国防航空航天、医疗卫生、商务与办公设备，还是在日常生活中的家用电器，都在大量地使用着各式各样的电动机。据资料统计，现在有的90%以上的动力源来自于电动机，电动机与人们的生活息息相关，密不可分。随着现代化步伐的迈进，人们对自动化的需求越来越高，使电动机控制向更复杂的控制发展。随着电子技术的不断发展，脉宽调制技术应用于电机转速的控制越来越广泛。特别是单片机应用技术的不断发展，使得脉宽调速技术成为电机调速的主流。由于单片计算机具有体积小，重量轻，耗电少，功能强和价格低等特点，又由于数据大多是在芯片内传送处理，所以运行速度快，抗干扰能力强。以至于从七十年代问世以来，在二十多年的时间里，发展异常迅速，并已广泛应用于各种领域。单片机内部也用和电脑功能类似的模块，比如CPU，内存，并行总线，还有和硬盘作用相同的存储器件，不同的是它的这些部件性能都相对我们的家用电脑弱很多，不过价钱也是低的。单片机具有通讯接口，用单片机进行接口的控制与管理，单片机与主机可并行工作，大大地提高了系统的运行速度。单片机所实现的控制是靠程序的，并且可以修改。通过不同的程序实现不同的功能，尤其是特殊的独特的一些功能，这是别的器件需要费很大力气才能做到的，有些则是花大力气也很难做到的。通过对单片机的程序的编写可以实现高智能，高效率，以及高可靠性。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种电机转速控制系统，提高了电机控制的自动化程度和控制精度。本专利技术的目的是这样实现的一种电机转速控制系统，包括单片机，单片机的信输出端经光电藕合器与驱动电路的信号输入端相连，驱动电路的信号输出端与电机相连，电机的转轴上设置有作为信号采集模块的光电编码器，所述信号采集模块的输出端与单片机相连，单片机的输出端还与LED数据显示单元相连。作为本专利技术的改进，所述单片机选用MCS-8051系列单片机。所述驱动电路选用LMD18200 芯片。本专利技术工作时，单片机产生PWM (脉宽调制)信号，把输出的PWM信号通过LMD18200驱动电路直接控制直流电机的启动、速度、暂停以及方向的变化，设计的键盘人机界面(LED数据显示单元)可以方便的改变PWM的状态，进而达到方便的改变电机的工作状态，安装在点击上作为信号采集模块的光电编码器将电机的转速直接方便的显示在LED数据显示单元上。本专利技术中脉宽调制是用数字的方式控制电路，也就是说脉宽调制控制是通过对模拟信号电平进行数字编码的一种控制方式。由于高分辨率计数器的使用，方波的占空比被调变用来对一个具体模拟信号的电平进行编码。脉宽调制信号仍然是数字的，因为在给定的任何时刻，满幅值的直流供电要么完全有，要么完全无。电压或电流源是以一种通(ON)或断(OFF)的重复脉冲序列被加到模拟负载上去的。通的时候即是直流供电被加到负载上的时候，断的时候就是电被断开的时候。只要频宽足够，任何模拟值都可以使用PWM进行编码。本专利技术通过LMD18200驱动芯片提供双极性驱动方式，双极性驱动是指在一个PWM周期里，电动机电枢的电压极性呈正负变化。双极性驱动方式是PWM控制信号通过引脚输入，根据PWM控制信号占空比来决定直流电机转速和方向，当占空比大于50 %，输出电压大于电动机额定电压，电动机正转；当占空比小于50%,输出电压小于电动机额定电压，电动机反转；当占空比等于50%，输出电压等于电动机额定电压，电动机不转。双极性可逆系统有低速运行平稳性的优点，但也存在着电流波动大，功率损耗较大的缺点，尤其是必须增加死区来避免开关管直通的危险，限制了开关频率的提高，因此只用于中小功率直流电动机的控制。单极性驱动方式是指在一个PWM周期内，电动机电枢只承受单极性的电压。PWM控制信号通过引脚输入。与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于提高了电机控制的自动化程度和控制精度。本专利技术可用于控制直流电机的启动、速度、暂停以及方向的变化。附图说明图I为本专利技术控制原理框图。图2为LMD18200芯片的驱动原理图。具体实施例方式如图1-2所示的一种电机转速控制系统，包括单片机，单片机的信输出端经光电藕合器与驱动电路的信号输入端相连，驱动电路的信号输出端与电机相连，电机的转轴上设置有作为信号采集模块的光电编码器，所述信号采集模块的输出端与单片机相连，单片机的输出端还与LED数据显示单元相连，单片机选用MCS-8051系列单片机，驱动电路选用LMD18200 芯片。单片机产生PWM(脉宽调制)信号，把输出的PWM信号通过LMD18200驱动电路直接控制直流电机的启动、速度、暂停以及方向的变化，设计的键盘人机界面(LED数据显示单元)可以方便的改变PWM的状态，进而达到方便的改变电机的工作状态，安装在点击上作为信号采集模块的光电编码器将电机的转速直接方便的显示在LED数据显示单元上，本专利技术提高了电机控制过程的自动化程度，同时也提高了对电机启动、速度、暂停的控制精度。本专利技术并不局限于上述实施例，在本专利技术公开的技术方案的基础上，本领域的技术人员根据所公开的
技术实现思路
，不需要创造性的劳动就可以对其中的一些技术特征作出一些替换和变形，这些替换和变形均在本专利技术的保护范围内。权利要求1.一种电机转速控制系统，其特征在于，包括单片机，单片机的信输出端经光电藕合器与驱动电路的信号输入端相连，驱动电路 的信号输出端与电机相连，电机的转轴上设置有作为信号采集模块的光电编码器，所述信号采集模块的输出端与单片机相连，单片机的输出端还与LED数据显示单元相连。2.根据权利要求I所述的一种直流电机转速控制系统，其特征在于，所述单片机选用MCS-8051系列单片机。3.根据权利要求I或2所述的一种直流电机转速控制系统，其特征在于，所述驱动电路选用LMD18200芯片。全文摘要本专利技术公开了电机领域内的一种电机转速控制系统，包括单片机，单片机的信输出端经光电藕合器与驱动电路的信号输入端相连，驱动电路的信号输出端与电机相连，电机的转轴上设置有作为信号采集模块的光电编码器，所述信号采集模块的输出端与单片机相连，单片机的输出端还与LED数据显示单元相连。本专利技术通过脉宽调制技术对电机的启动、速度、暂停以及转向的变化进行调控，提高了电机控制的自动化程度以及控制精度。本专利技术可用于控制直流电机的启动、速度、暂停以及方向的变化。文档编号H02P1/22GK102983799SQ201110265888公开日2013年3月20日 申请日期2011年9月5日 优先权日2011年9月5日专利技术者李静 申请人:李静本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电机转速控制系统，其特征在于，包括单片机，单片机的信输出端经光电藕合器与驱动电路的信号输入端相连，驱动电路的信号输出端与电机相连，电机的转轴上设置有作为信号采集模块的光电编码器，所述信号采集模块的输出端与单片机相连，单片机的输出端还与LED数据显示单元相连。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李静，
申请(专利权)人：李静，
类型：发明
国别省市：