专利名称：基于at89s52单片机的电机驱动装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及电机驱动装置研究领域，特别涉及一种基于AT89S52单片机的电机驱动装置，该装置能够实现电机无级平滑调速且反应十分灵敏。
背景技术：
目前市面上的电机驱动装置通常具有设计复杂、响应慢、能耗高的缺点，同时在电机转动过程中，不能够根据具体的工作电压幅值的改变快速地做出反应和相应动作，不能实现无级调速。另外，有些电机驱动装置仅仅是根据上位机的信号值对电机进行控制，并没有建立一个反馈机制，所以电机工作过程中电压波动幅度较大，影响了电机的使用寿命，并且运行不够稳定。因此，提供一种工作电压稳定且能够实现电机的无级调速的电机驱动装置具有重大的应用价值。
发明内容
本发明的主要目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种基于AT89S52单片机的电机驱动装置，该装置能够根据工作电压调整电机运转，使工作电压维持在参考电压一定的范围内，同时，还能够 实现对电机的无级平滑调速。本发明的目的通过以下的技术方案实现:基于AT89S52单片机的电机驱动装置，包括电机控制模块、电机和电源模块，电源模块为装置中各模块提供电源，单片机、电机控制模块、电机依次相连，装置还包括电压比较模块和电极，电极之间的距离由电机进行控制，电极通过分压电路与电压比较模块相连，电压比较模块用于将预先设定的目标电压与当前电极两端的电压在分压之后得到的电压值进行比较，然后将结果输入到单片机，由单片机根据输入结果输出指令给电机控制模块进而控制电机的转向。其中目标电压指的是在电路上由电位器预先设定的电压，可以根据不同用户要求设定不同的目标电压值，由于电压比较模块的工作原理是:根据目标电压与当前采集到的电压的比值来决定比较器的输出电压是高电平还是低电平，因此判断简单，反应迅速。优选的，所述装置还包括用于采集当前电机电压信号的模拟信号采集模块，该模块将采集的结果发送到数码管显示模块上进行显示，同时，该模块将采集的结果反馈到单片机。用数码管显示是为了随时检测电机电压，防止电压过高，烧坏电机。同时建立反馈可以使电机电压维持在参考电压一定的范围内。优选的，所述装置还包括用于对电机控制模块的输入电压进行调节的无级调速模块，无级调速模块包括一个电位器，通过调节该电位器来进行调速。采用这种结构可以使电机的调速更加平滑，实现无级调速。更进一步的，所述电源模块为一个恒压源，用于将220V的交流电压转成12V和5V的两路直流电压输出，输出为5V的这一路用于维持各模块中电子兀器件的运作,输出为12V的这一路输入到无级调速模块，无级调速模块将其转至O 9V的电压后输出到电机控制丰吴块。优选的，所述电极为石墨电极，电极两端外接220V的直流电，电极一端接地，另一端接分压电路，分压电路用于将石墨电极两端电压降至5V以内。优选的，所述装置还包括用于控制电机正反转、急停的手动控制模块，该模块与单片机相连。设置此手动控制模块可以增加装置的灵活性。本发明与现有技术相比，具有如下优点和有益效果:1、本发明采用电压比较器来进行电机控制，使得结构简单，同时兼顾切换速度快，延迟时间小的优点。特别适合于要求电机连续工作，并且要求反馈比较灵敏的场合，比如说车削，以及需要自动实现加工一定深度的孔等工况。目标电压可以根据不同的工况在不同的场合设置不同的反馈电压，来实现对工况的快速反馈。2、本发明采用了一个无级调速模块，能实现电压从O 9V之间连续输出，从而可以实现电机转动的无级调速。3、本发明通过模拟信号采集模块对电机两端电压进行实时的采集，并将结果发送到单片机，形成一个反馈循环，使得工作电压维持在一定的范围内。
图1是本发明装置的电气原理
图2是本发明装置的系统模块图；图3是本发明中无级调速模块电路图；图4是本发明中自动控制流程图；图5是本发明中手动控制流程图；图6是本发明中电机模拟信号采集与转换流程图。
具体实施例方式下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。实施例1如图2所示，本实施例基于AT89S52单片机的电机驱动装置包括以下模块:单片机、电源模块、电机控制模块、电机、电压比较模块、无级调速模块、模拟信号采集模块、数码管显示模块、手动控制模块和电极，其中电源模块为装置中各模块提供电源，单片机、电机控制模块、电机依次相连，电极之间的距离由电机进行控制，电极通过分压电路与电压比较模块相连，本实施例中电极为石墨电极，电极两端输入的是220V的直流电，经分压电路后电压降至5V以内，电压比较模块用于将当前运行过程中分压后的电压与预先设定的目标电压进行比较，然后将比较后的结果发送到单片机，单片机根据此信号通过电机控制模块来控制电机的转向。本实施例中电压比较模块采用过的是LM311电压比较器。电机控制模块由L298N驱动芯片作为主芯片。模拟信号采集模块用于采集当前电机电压信号，将采集的结果发送到数码管显示模块上进行显示，同时，该模块将采集的结果反馈到单片机。本实施例中模拟信号采集模块由ADC0804芯片为主体进行信号采集工作。数码管显示模块由四位共阳极数码管组成。本实施例中所述电源模块为一个恒压源，用于将220V的交流电压转成12V和5V的两路直流电压输出，输出为5V的这一路用于维持各模块中电子兀器件的运作,输出为12V的这一路输入到无级调速模块，无级调速模块将其转至O 9V的电压后输出到电机控制模块。手动控制模块用于控制电机正反转、急停等，该模块与单片机相连。本实施例具体对应的电气原理图如图1所示。其中PO 口是连接数码管的段选信号，而P2 口经过扩展之后一部分与数码管的位选连接在一起，另一部分与按钮矩阵连接在一起。按钮的功能如下所示:表I按钮与其功能对照表
权利要求
1.基于AT89S52单片机的电机驱动装置，包括电机控制模块、电机和电源模块，电源模块为装置中各模块提供电源，单片机、电机控制模块、电机依次相连，其特征在于，装置还包括电压比较模块和电极，电极之间的距离由电机进行控制，电极通过分压电路与电压比较模块相连，电压比较模块用于将预先设定的目标电压与当前电极两端的电压在分压之后得到的电压值进行比较，然后将结果输入到单片机，由单片机根据输入结果输出指令给电机控制模块进而控制电机的转向。
2.根据权利要求1所述的基于AT89S52单片机的电机驱动装置，其特征在于，所述装置还包括用于采集当前电机电压信号的模拟信号采集模块，该模块将采集的结果发送到数码管显示模块上进行显示，同时，该模块将采集的结果反馈到单片机。
3.根据权利要求1所述的基于AT89S52单片机的电机驱动装置，其特征在于，所述装置还包括用于对电机控制模块的输入电压进行调节的无级调速模块，无级调速模块包括一个电位器，通过调节该电位器来进行调速。
4.根据权利要求3所述的基于AT89S52单片机的电机驱动装置，其特征在于，所述电源模块为一个恒压源，用于将220V的交流电压转成12V和5V的两路直流电压输出，输出为5V的这一路用于维持各模块中电子元器件的运作，输出为12V的这一路输入到无级调速模块，无级调速模块将其转至O 9V的电压后输出到电机控制模块。
5.根据权利要求1所述的基于AT89S52单片机的电机驱动装置，其特征在于，所述电极为石墨电极，电极两端外接220V的直流电，电极一端接地，另一端接分压电路，分压电路用于将石墨电极两端电压降至5V以内。
6.根据权利要求1所述的基于AT89S52单片机的电机驱动装置，其特征在于，所述装置还包括用于控制电 机正反转、急停的手动控制模块，该模块与单片机相连。
全文摘要
本发明公开了一种基于AT89S52单片机的电机驱动装置，该装置包括电机控制模块、电机和电源模块，单片机、电机控制模块、电机依次相连，装置还包括电压比较模块和电极，电极之间的距离由电机进行控制，电极通过分压电路与电压比较模块相连，电压比较模块用于将预先设定的目标电压与当前电极两端的电压在分压之后得到的电压值进行比较，然后将结果输入到单片机，由单片机根据输入结果输出指令给电机控制模块进而控制电机的转向。同时装置还包括用于对电机控制模块的输入电压进行调节的无级调速模块，进而能够调节电机的转速。本装置还建立了一个反馈循环，因此能够将电压维持在一定的范围内。本发明具有结构简单、切换速度快、延迟时间小的优点。
文档编号H02P7/18GK103248297SQ201310135108
公开日2013年8月14日 申请日期2013年4月17日 优先权日2013年4月17日
发明者肖凯麟, 邹水平, 王振民, 郑彩红, 黄天成, 陈光高 申请人:华南理工大学