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驱动46V、2A以下的电图2PWM控制原理图机。由L298N构成的设电机始终接通电源时,电机转速最大为Vmax,PWM功率放大器的工作Vd=Vmax#D(1)式中:Vd表示电机的平均速度;Vmax表示电机使能端,控制电机的停转。这些特性使得L298N到不同的电机平均速度,从而达到调速的目的。第9卷第4期2009年7月潍坊学院学报JournalofWeifangUniversityVol.9No.4Jul.2009L298N在直流电机PWM调速系统中的应用孙绪才*(潍坊学院,山东潍坊261061)摘要:介绍了L298N芯片的特点和工作原理,提出了基于L298N芯片设计电机PWM控制系统的方法,设计出了电机调速系统电路图,重点研究了基于MCS-51单片机用软件产生PWM信号的途径,并讨论了一种独特的通过采用计数法加软件延时法实现PWM信号占空比调节的方法。运行试验表明,系统工作稳定可靠,满足直流电动机的调速要求。关键词:L298N;电机;调速;控制系统中图分类号:TP273文献标识码:A文章编号:1671-4288(2009)04-0019-03电子技术的高度发展,促使直流电机调速逐步tion),它是指将输出信号的基本周期固定,通过调从模拟化向数字化转变,特别是单片机技术的应用,使直流电机调速技术又进入到一个新的阶段,智能化、高可靠性已成为它发展的趋势。本文在研究直整基本周期内工作周期的大小来控制输出功率的方法。在PWM驱动控制的调整系统中,按一个固定的频率来接通和断开电源,并根据需要改变一个周流电机驱动技术和PWM方法的基础上,设计了基期内/接通0和/断开0时间的长短[3]。因此,PWM于L298N芯片的直流电机调速系统硬件电路,并提供一种用单片机软件实现PWM调速的方法。1L298N的工作原理L298N是SGS公司又被称为/开关驱动装置0。如图2所示,在脉冲作用下,当电机通电时,速度增加;电机断电时,速度逐渐减少。只要按一定规律,改变通、断电的时间,即可让电机转速得到控制。的产品,其内部包含4通道逻辑驱动电路,即内含二个H桥的高电压大电流双全桥式驱动器,接收标准TTL逻辑电平信号,可[1]图1L298N外部引脚设占空比为D=t/T,则电机的平均速度为:形式为单极可逆模式,2个H桥的下侧桥晶体管发射极连在一起,其引脚排列如图1所示,1脚和15脚可单独引出连接电流采样电阻器,形成电流传号。全通电时的速度(最大);D=t/T表示占空比。L298可驱动2个电机,OUTl、OUT2和OUT3、OUT4之间分别接2个电动机。5、7、10、12脚接输入控制电平,控制电机的正反转,ENA、ENB接控制[2]很适合用作小型直流电机控制芯片。2PWM基本原理PWM即脉冲宽度调制(PulseWidthModula2由公式(1)可见,当改变占空比D时,就可以得[4,5]3系统硬件设计根据实际控制的需要,本文给出了基于AT89C52型单片机和L298N的直流电机调速系统的硬件连接图。如图3所示,L298N采用外接电源单独供电工作方式,电源电压为12V。本系统选用*收稿日期:2008-12-16作者简介:孙绪才(1978-),男,山东日照人,潍坊学院助教,硕士。)19)潍坊学院学报AT89C52作为CPU,它是一种低功耗、高性能,片内带4KB快闪可编程/擦除只读存储器的8位CMOS微控制器,与MCS-51型微控制器产品系列兼容,使用高密度、非易失存储技术制造,不需扩2009年7月例如:设PWM脉冲的周期为100ms,则计满100个1ms的时间片段为一个周期。假设要求占空比为70%,则在一个周期的前70ms时间里P2.0=1,P2.1=0,此时电机电枢上为正向电压;在后30ms展即能满足要求[6]。本系统通过三个开关SW1、时间里P2.1=0,P2.1=0,此时电机电枢上为反向SW2、SW3分别与P2.3、P2.4、P2.5相连,其中SW1用于系统加速,SW2用于系统减速,SW3用于系统正反转调节,同时,P0口将设定的速度值送到LCD上显示,以方便观察电机工作状态。电压。图3系统部分硬件电器根据L298N的输入输出关系(见表1),使能控制端ENA接AT89C52的P2.2口,当P2.2口为高电平时,通过PWM信号输入端IN1和IN2可以控制电动机的正反转(输入端IN1为PWM信号,输入端IN2为低电平,电动机正转;输入端IN2为PWM信号,输入端IN1为低电平,电动机反转);当它为低图4PWM调速流程图电平时,驱动桥路上的4个晶体管全部截止,使正在运行的电动机电枢电流反向,电动机自由停止。电动机的转速由单片机调节PWM信号的占空比来实现。主机控制电机调速主要完成2个基本子程序:计数子程序和延时子程序。它们共同完成PWM调节,该系统单片机的晶振选用12MHz,用户可根据自己的需要设计自己的延时子程序段。表1L298N的输入输出关系4.1计数子程序ENAHHHLIN1HLIN2XIN2LHIN1X电机运行情况正转反转快速停止停止电机转速调节的核心是占空比的调节,计数子程序可以对按键的次数进行记录,按键次数的多少直接决定着占空比的高低,因此,可以实现对转速的实时调节。voidMotor_speed_high(void)//按键处理加4软件设计本文采用KeilC51编制了产生PWM信号的软件,该软件采用计数法加软件延时法进行设计。如图4所示,单片机上电后,系统进入准备状态。当按动启动按钮后,首先判断是否有健按下,然后分别进入计数值与预定值比较环节,当计数值与预定值相等时,清计数寄存器,如果此时发生定时器中断,则进入延时程序。根据不同的加减速按钮,调整周期内输出高低电平时的预定值,从而可以控制输出高低电平时的延时时间,进而控制电机的转动速度。PWM占空比,电机加速{if(Key_add==0)//键SW2是否按下{Delay1ms(1);//延时1msif(Key_add==0)//是否真正按下{speed=speed+1;//按一下,speed加一if(speed=100)//判断是否超过上限值{)20)第4期speed=30;//如果超过上限则赋初值}}while(Key_add==0);//等待键SW2松开}}孙绪才:L298N在直流电机PWM调速系统中的应用for(j=0;j100;j++);}}Delay1ms(speed);//延时speedms5结束语本文研究了基于L298N的直流电动机PWM4.2延时子程序调速系统,它由AT89C52单片机的I/O口输出延时子程序主要控制P2.1保持高电平的时间,一个周期内P2.1保持高电平的时间越长,则占空比越高,电机转动速度越快。voidDelay1ms(inttime)//延迟1ms{inti;intj;for(i=0;itime;i++){PWM信号,直接用TTL电平控制驱动芯片L298N实现对电动机进行调速,这样能够充分发挥单片机的效能,对于简易速度控制系统的实现提供了一种有效的途径。软件方面,它采用计数法加软件延时法进行设计的思路,为采用纯软件对电机速度的平滑调节提供了一种不错的解决方案。运行实验表明,系统硬件接口电路简单,工作稳定可靠,满足了调速的功能要求,有很好的可操作性和维护性,具有较大的理论及实用价值。)))))))))))))))))))))参考文献:[1]韩志荣,黄乡生,李跃忠.AT89C51单片机在直流电机闭环调速系统中的应用[J].华东地质学院学报,2002,25(1):70-74.[2]张争争,任永德,谢宝昌.基于DSP的无刷直流电动机控制系统[J].微特电机,2001,29(2):34-36.[3]孙宜,王东.经济型直流电机PWM闭环调速系统设计[J].电气传动自动化,2002,24(1):17-18.[4]孙立军,孙雷,张春喜.无刷直流电机PWM调制方式研究[J].哈尔滨理工大学学报,2006,11(2):120-123.[5]宋健,姜军生,赵文亮.基于单片机的直流电动机PWM调速系统[J].农机化研究,2006,(1):102-103.[6]邱丹,王东,高振东.直流电机PWM闭环调速系统[J].青岛大学学报,2000,15(1):10-11.TheApplicationofL298NinDCMotorPWMSpeedRegulationSystemSUNXu-cai(WeifangUniversity,Weifang261061,China)Abstract:ThecharacteristicandprincipleoftheL298Nhasbeenintroducedinthispaper,anditpro2posedthedesignplanofmotorPWMcontrolsystembasedonL298N,designedthemotorspeedregula2tionsystemcircuit.AnditemphasizesonthewayforcarryingoutPWMsignalsbasedonMCS-51soft2ware,andthispaperstillprovidesamethodofDC-motorspeedregulationbywayoftaKingcountofda2taandtimedelaybysoftware.Experienceprovedthatthesystemhavehighstability,itcanmeettheneedsofDCmotorregulation.Keywords:L298N,motor,speedregulation,controlsystem(责任编辑:肖恩忠))21)感谢您试用AnyBizSoftPDFtoWord。试用版仅能转换5页文档。要转换全部文档，免费获取注册码请访问