如何用单片机控制直流电机?

工业控制

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描述

一、直流电机的介绍:

直流电机(direct current machine)是指能将直流电能转换成机械能(直流电动机)或将机械能转换成直流电能(直流发电机)的旋转电机。它是能实现直流电能和机械能互相转换的电机。当它做电动机运行时是直流电动机,将电能转换为机械能;做发电机运行时是直流发电机,将机械能转换为电能。

直流电机的工作原理:

直流电机里边固定有环状永磁体,电流通过转子上的线圈产生安培力,当转子上的线圈与磁场平行时,再继续转受到的磁场方向将改变,因此此时转子末端的电刷跟转换片交替接触,从而线圈上的电流方向也改变,产生的洛伦兹力方向不变,所以电机能保持一个方向转动。

直流发电机的工作原理就是把电枢线圈中感应的交变电动势,靠换向器配合电刷的换向作用,使之从电刷端引出时变为直流电动势的原理。

感应电动势的方向按右手定则确定(磁感线指向手心,大拇指指向导体运动方向,其他四指的指向就是导体中感应电动势的方向)。

导体受力的方向用左手定则确定。这一对电磁力形成了作用于电枢一个力矩,这个力矩在旋转电机里称为电磁转矩,转矩的方向是逆时针方向,企图使电枢逆时针方向转动。如果此电磁转矩能够克服电枢上的阻转矩(例如由摩擦引起的阻转矩以及其它负载转矩),电枢就能按逆时针方向旋转起来。

本论文使用的是直流电机为 5V 直流电机,其主要参数如下:

轴长:8mm

轴径:2mm

电压:1-6V

参考电流:0.35-0.4A

3V 转速:17000-18000 转每分钟

其内部结构如下图

单片机控制

本问中直流电机是由芯片ULN2003所控制。

二、ULN2003芯片介绍

1.产品的概述

ULN2003是高耐压、大电流复合晶体管阵列,由七个硅NPN 复合晶体管组成,每一对达林顿都串联一个2.7K 的基极电阻,在5V 的工作电压下它能与TTL 和CMOS 电路直接相连,可以直接处理原先需要标准逻辑缓冲器来处理的数据。

2.产品的特点

ULN2003 的每一对达林顿都串联一个2.7K 的基极电阻,在5V 的工作电压下它能与TTL 和CMOS 电路

直接相连,可以直接处理原先需要标准逻辑缓冲器来处理的数据。

ULN2003 工作电压高,工作电流大,灌电流可达500mA,并且能够在关态时承受50V 的电压,输出还

可以在高负载电流并行运行。

ULN2003 采用DIP—16 或SOP—16 塑料封装。

3.产品的引脚说明

单片机控制

单片机控制

单片机控制

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三、软件设计

单片机控制

单片机控制

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