51单片机—使用PWM对直流电机调速
- 什么是PWM
PWM(脉宽调制),是靠改变脉冲宽度来控制输出电压,通过改变周期来控制其输出频率。
(脉冲可以理解为是IO口的一次高低电平改变)
- PWM是怎么对直流电机进行调速的
使用PWM对电极调速时,是靠改变占空比(改变脉冲宽度)来控制输出电压的,电压较小电机转速就会下降;再通过改变周期(脉冲的周期)来控制其输出频率,脉冲频率对电机的转速有着决定性作用,脉冲频率越高连续性就越好。
我们一般时通过改变占空比来改变电机转速的。
(占空比:占空比是指一个脉冲循环内,通电(高电平)时间相对于总时间所占的比例。)
- 通过定时器中断实现PWM调速
因为51单片机不附带PWM硬件电路,所以我们一般通过软件模拟PWM,具体是利用定时器中断来实现PWM调速。
改变脉冲宽度:此处利用定时器0的工作方式2(即8位自动装填 TMOD=0X02),一次计时溢出就代表一次脉冲,所以占空比的改变(脉冲宽度的改变是在每一次脉冲改变的)就在中断函数内进行了。
主要是在中断函数内进行占空比设置,如下
void timer0() interrupt 1
{
pwm_t++;
if(pwm_t == 255) //将一个周期分成256份
pwm_t = left_en = right_en = 0;
if(pwm_left_val == pwm_t)//达到pwm_left_val后开启左使能开关
left_en = 1;
if(pwm_right_val == pwm_t)//达到pwm_left_val后开启右使能开关
right_en = 1;
}
改变周期:那周期的改变是依据什么呢?当然是控制溢出时间了(即控制TH0和TL0的初始值)脉冲周期=定时器溢出时间x占空比的总份数。
当设置周期为0.01s、占空比总份数为256时,可以根据定时器溢出时间算出TH0和TL0的初始值为220。
- 上代码
代码经过本人亲测,可以实现
#include <reg52.h>
sbit left_en=P1^4;
sbit right_en=P1^5;
sbit left_advance=P1^3;
sbit left_back=P1^2;
sbit right_advance=P1^6;
sbit right_back=P1^7;
unsigned char pwm_left_val = 200;//左电机占空比值 取值范围0-170,0最快
unsigned char pwm_right_val = 0;//右电机占空比值取值范围0-170 ,0最快
unsigned char pwm_t=0;//周期计数变量
/*小车前进*/
void forward()
{
left_advance=1; //左电机前进
left_back=0;
right_advance=1; //右电机前进
right_back=0;
}
//定时器0中断
void timer0() interrupt 1
{
pwm_t++;
if(pwm_t == 255) //将一个周期分成256份
pwm_t = left_en = right_en = 0;
if(pwm_left_val == pwm_t)//达到pwm_left_val后开启左使能开关
left_en = 1;
if(pwm_right_val == pwm_t)//达到pwm_left_val后开启右使能开关
right_en = 1;
}
void main()
{
TMOD |= 0x02;//8位自动重装模块
TH0 = 220;
TL0 = 220;//11.0592M晶振下占空比最大比值是256,输出100HZ
TR0 = 1;//启动定时器0
ET0 = 1;//允许定时器0中断
EA = 1;//总中断允许
while(1)
{
forward();//前进
}
}
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