pic单片机控制直流电机.docx

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pic单片机控制直流电机

实用标准文案

1总体设计框架..............................................3

2硬件电路设计..............................................4

2.1芯片介绍...........................................................4

2.2驱动电路...........................................................9

2.3按键控制电路......................................................10

3程序编写.................................................10

3.1工作原理..........................................................10

21程序书写过程3.2......................................................

参考资料....................................................16

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直流电机驱动

Abstract摘要:

本文主要内容是利用PIC18F452单片机来控制直流电机，通过L293NE来驱动电机，通过按键来使其正转，反转。

Keywords关键词：

直流电机，PWM，L293NE

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总体设计框架1硬件电路利用驱动芯片L293D来驱动直流电机，按键则是单独引出。

如图1所示。

软件则是C语言编程。

PI驱C直动1流8电电F路机452

图1硬件设计框精彩文档．

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2硬件电路设计

2.1芯片介绍

首先，总体说明硬件电路设计，如图2原理图，图3PCB图以及图4板子的图所示。

三个输入信号，如图分别为RD4，RD5，RD6连上光耦的2脚，然后通过光耦的4脚引入L293D的使能引脚（12EN）以及输入引脚（1A，2A），然后L293D的输出引脚（1Y，2Y）通过H-桥型控制电路与直流电机连接。

图2直流电机控制部分原理图

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PCB图图3直流电机控制部分

成品板图4

其中红线圈表示直流电机控制部分。

下面详细介绍各个芯片。

PIC18F452

、1外部端口以及内部存储器是相同的。

上图的与PIC18F452PIC18F4580。

U2精彩文档．

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2、光耦P521

光耦主要的作用是保护单片机。

光耦的结构如图5所示。

图5光耦P521结构

在PCB中（如图6所示），即U7，U9，U10三个光耦，左下方方形孔为1引脚，按逆时针方向，依次为2，3，4引脚。

光耦的1脚通过电阻与电源连接，2脚为输入引脚，3脚与地相连，4脚为输出引脚。

经试验测得，则当1脚输入高电平时，4脚也输出高电平。

则当1脚输入低电平时，4脚输出低电平。

图6光耦外形图

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3、电阻

一共用到7个大小为470Ω的电阻（分别为R16，R17，R18，R19，R20，R21，R22）和3个大小为1kΩ（分别为R23，R24，R25）。

4、按键

按键电路也就是步进电机驱动实验的电路。

在此，再介绍一次。

所用按键为标准B3F—1000系列，结构图如图7所示。

PCB板上SW1，SW2，SW3，SW4，SW5为按键，其中SW1为复位开关，其他的为控制作用的按键。

按键的机理以SW5为例阐述，其他类同。

按键的3引脚一是直接分别与RA1，RA2，RA3，RA4相连二是通过四个470Ω的电阻与电源相连。

按键1引脚分别与地相连。

当不按按键的时候，RA4通过R19电阻与+5V电源相连，即此时RA4的输入为高电平，即1。

当按键SW5按下时，RA4通过按键的连接与地相连，此时RA4的输入为低电平，即0。

通过SW5按键控制RA4的高低电平。

程序可监控RA4的状态，来控制电机。

发现RA4高电平则正转，发现RA4低电平则反转。

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按键图图7

引脚。

此按键3板所示，按键右下方方形孔为PCB1引脚，左上方为如引脚。

1与3只用到IN4007

、5结，有阳极和阴极所示），通常它包含一个8PN整流二极管（如图

区P区的载流子是电子。

外加使区相对NP两端。

区的载流子是空穴，N），称为为正的电压时，能通过大电流，具有低的电压降（典型值0.7V正向导通状态。

若加相反的电压，则反向电流很小（反向漏电流），称为反向阻断状态。

整流二极管具有明显的单向导电性。

有白色线圈的为负极。

所示。

二极管，组成桥式电路。

如图四个IN40079

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8IN4007

图

桥式电路图9

，反向截止时无电IN4007在正向导通时，其电压为0.59V经测定，压。

这里的整流二极管主要起保护的作用。

当有个过冲信号，如电压过打开，避免高电压冲击直流电机，将其损坏，信号流向电源，D2高，此时打开，避免低电压冲击直流电机。

信号此而不是电机。

若是电压过低，D4时流向了地。

L293D

6.精彩文档．

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L293D采用16引脚DIP封装（如图10所示），其内部集成了双极型H-桥电路。

这种双极型脉冲调宽方式具有很多优点，如电流连续；电机可四角限运行；电机停止时有微振电流，起到“动力润滑”作用，消除正反向时的静摩擦死区：

低速平稳性好等。

L293D通过内部逻辑生成使能信号。

H-桥电路的输入量可以用来设置马达转动方向，使能信号可以用于脉宽调整（PWM）。

电机需要3个控制信号12EN、1A、2A，其中12EN是使能信号，1A、2A为电机转动方向控制信号，1A、2A分别为1，0时，电机正转，反之，电机反转。

选用一路PWM连接12EN引脚，通过调整PWM的占空比可以调整电机的转速。

引脚图图10L293D12EN高电平有效，HEATSINKANDGROUND接地，VCC1与VCC2接电源。

1A输入高电平则1Y输出高电平。

1A输入低电平则1Y输出低电平。

2A2Y，3A3Y，4A4Y关系类同。

2.2驱动电路

光耦1脚通过四个470Ω的电阻分别与电源连接。

三个光耦的2脚（DC1，DC2，DC3）分别于RD4，RD5，RD6连接。

光耦的4脚与电源连接。

光耦的3脚分别通过三个1KΩ与驱动芯片L293NE连接。

然后驱动芯片L293NE的两个输出引脚引出通过桥式整流电路连上直流电机。

如图11所示。

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驱动电路图11

按键控制电路2.3

相连二是通过四个，RA4RA3RA1，RA2，按键的3引脚一是直接分别与1引脚分别与地相连。

470Ω的电阻与电源相连。

按键SW4来使电机反转。

正常状态下，为正转，通过按键程序编写3工作原理3.1

四个RA3RA2，RA0L293NE来驱动直流电机。

，RA1，本次实验主要利用RD2来使直流电机转动。

RD0，RD1，输入信号，通过高低电平控制”文件夹。

工程文件请参考“DC_MOTOR所示。

供电。

如图+5V12与原厂电路板的连接：

+5V电源由原厂电路板（右下方）连GND+5VGND+5VJ6自制板（左下方）的，分别与原厂电路板，精彩文档．

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接。

两个电路板的RD4，RD5，RD6分别相连（使能与两个输入信号接入自制板中），同时，RA4也连起来（按键信号接入自制板中）。

如图13所示。

自制板J2（右上方）的RD4，RD5，RD6分别与原厂电路板的RDPORT（中间靠右一些）的4,5,6连接。

自制板J5的RA4（右下方）与原厂电路板的RAPORT4（中间靠右一些）连接。

直流电机的两个引脚与J7即DCMOTOR连接。

如图14所示。

电机的L，R引脚分别与J7的左（即1），右（即2）引脚相连。

输入输出口的连接图12

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电源的连接13图

电机的连接14图

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3.2程序书写过程

程序如下：

#include

voiddelay（unsignedintx）;

voidmain（）

{

TRISD=0;//定义D端口为输出口

TRISA=0Xff;//定义A端口为输出入口

PORTDbits.RD4=0;//使能位初始化为0

PORTDbits.RD5=0;//电机的左引脚控制信号初始化为0

PORTDbits.RD6=0;//电机的右引脚控制信号初始化为0

while

（1）

{

PORTDbits.RD4=1;//使能位设置为1，使能电机，使其工作

if（PORTAbits.RA4==0）

{

delay（10）;

if（PORTAbits.RA4==0）

{

PORTDbits.RD5=1;

PORTDbits.RD6=0;

}

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}

else

{

PORTDbits.RD5=0;

PORTDbits.RD6=1;

}

}

}

voiddelay（unsignedintx）

{

unsignedinta,b;

for（a=x;a>0;a--）

for（b=54;b>0;b--）;

}

该程序主要包括初始化模块，控制模块，以及延时模块。

1、初始化模块

主要是端口初始化。

输入端RA的所有端口设置为高电平即1，为输入状态。

RD的所有端口设为低电平即0，为输出状态。

RD4，RD5，RD6初始化为0，清空状态，以便后面的赋值。

程序如下所示：

TRISD=0;//定义D端口为输出口

TRISA=0Xff;//定义AD端口为输出入口

PORTDbits.RD4=0;//使能位初始化为0

PORTDbits.RD5=0;//电机的左引脚控制信号初始化为0

PORTDbits.RD6=0;//电机的右引脚控制信号初始化为0

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2、控制模块

控制模块主要是扫描键盘的变化，根据相应键盘的变化，来使直流电机转动。

如果SW5没有按下，正转。

如果SW5按下，则反转。

while

（1）表示一直循环下去。

程序如下所示：

while

（1）

{

PORTDbits.RD4=1;//使能位设置为1，使能电机，使其工作

if（PORTAbits.RA4==0）若SW5按键按下则反转

{

delay（10）;

if（PORTAbits.RA4==0）

{

PORTDbits.RD5=1;

PORTDbits.RD6=0;

}

}

elseSW5按键没有按下则正转

{

PORTDbits.RD5=0;

PORTDbits.RD6=1;

}

}

是否有按键按下，有防抖动的作用。

如果语句判断if其中，两个SW5PORTDbits.RD5=1;

也SW5则，PORTAbits.RA4==0实确就下按被则，精彩文档．

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PORTDbits.RD6=0;则电机左引脚高电平，右引脚低电平，反转。

反之，即没有按键按下，则电机左引脚低电平，右引脚高电平，正转。

3、延时模块

标准的延时程序，通过循环语句来延时。

此程序对应4M晶振时，unsignedintx中输入的数字，即为延时的毫秒数。

voiddelay（unsignedintx）

{

unsignedinta,b;

for（a=x;a>0;a--）

for（b=54;b>0;b--）;

}

参考资料

以下是本文中的主要参考资料清单：

[1]MuhammadAliMazidi，RolinD.McKinlay，DannyCausey.李中华，张雨浓，陈卓怡等译.PIC技术宝典[M]．北京人民邮电出版社,2008.

[2]MykePredko著.胡光华译.PIC微控制器基础与实践[M].北京：

科学出版社，

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