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用PIC控制器设计和实现电机调速和温度传感单元

助工
2019-01-28 14:13:37    评分

本文旨在设计和实现直流电机的速度,材料的温度传感。该项目主要涉及采用微控制器PIC 16F877A的直流电机调速系统。电机速度可通过可变电阻器控制。因此,这种编程设备可以用于任何电机来控制它们的速度。温度传感装置显示任何地方的温度。LM35和微控制器的核心是控制其所有功能。LM35是一款精密温度传感器,其输出与温度成正比(单位为℃)。温度传感器LM35用于检测环境温度,系统在LCD上显示温度。在本文中,

介绍 :

PIC对电子工程部门很有用。它可以用于电子设备的电机测试,温度传感。直流(DC)电动机具有可变特性,广泛用于变速驱动器。直流电动机可以提供高启动转矩,并且还可以在宽范围内获得速度控制。直流电动机在现代工业中发挥着重要作用。这些是几种类型的应用,其中DC电机上的负载在速度范围内变化。这些应用可能需要高速控制精度和良好的动态响应。在家用电器中,洗衣机,干衣机和压缩机就是很好的例子。在汽车中,燃油泵控制,电子转向控制,发动机控制和电动车控制就是其中很好的例子。在航空航天领域,有许多应用,像离心机,泵,机械臂控制,陀螺仪控制等。温度是化学,食品加工,制药等大多数制造业中控制的主要参数之一。在这些行业中,一些产品需要将所需温度保持在最高优先级,IC产品将失效。因此温度控制器在几乎所有行业中使用最为广泛。它基本上是一个闭环控制系统。有两种类型:ON-OFF型或连续型系统。ONOFF类型 - 显示温度并将其与设定值进行比较。在这些行业中,某些产品需要将所需温度保持在最高优先级,产品将失效。因此温度控制器在几乎所有行业中使用最为广泛。它基本上是一个闭环控制系统。有两种类型:ON-OFF型或连续型系统。ONOFF类型 - 显示温度并将其与设定值进行比较。在这些行业中,某些产品需要将所需温度保持在最高优先级,产品将失效。因此温度控制器在几乎所有行业中使用最为广泛。它基本上是一个闭环控制系统。有两种类型:ON-OFF型或连续型系统。ONOFF类型 - 显示温度并将其与设定值进行比较。

系统框图:

采用下图来开发该系统。

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图1:框图

 直流电机速度控制器

为了精确控制伺服系统的速度,通常使用闭环控制。基本上,速度控制的框图和流程图分别如图2和图3所示。将由模拟传感装置(例如,转速计)感测的速度与参考速度进行比较,以产生误差信号并改变电动机的电枢电压。

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图2:直流电机控制

 温度传感单元

LM35温度传感器的输出引脚连接到ATmega32微控制器的一个ADC输入引脚。LCD连接到微控制器的端口C. 激活ADC以连接温度传感器和写入的程序,以便传感器检测到的任何温度都可以显示在LCD屏幕上。当温度高于设定点时,在晶体管的帮助下,常闭继电器与ATmega32的端口B连接,以关闭加热器。晶体管充当开关以接通/断开继电器。在继电器的帮助下,AC灯泡与微控制器连接。复位开关连接到PORT D,以便用户可以相应地设置设备的温度。最后,编写代码使得微控制器可以相对于设定温度切换灯泡的开/关。

图像(1).jpg

图3:温度传感器

 研究结果:

直流电机的速度与电源电压成正比。脉冲持续时间与输入电压值成正比。当电压值较慢时,脉冲会产生窄电压值,电压值很高,脉冲会产生很大的电压。PWM控制调节直流电机的占空比。直流电压转换为方波信号。当电动机电压降低时,速度必须降低。当电动机电压增加时,速度必须增加。可以通过改变半导体占空比来改变信号的平均DC值。

下面的图显示了温度传感单元的实际结果。

下载(1).jpg

图4:温度传感单元的仿真结果

LM35是一款精密温度传感器,其输出与温度成正比(单位为℃)。处理后在LCD上显示相应的温度值。响应每温度上升/下降温度,输出电压变化10 mV; 即其比例因子为0.01V /ºC。如果温度传感器读数为25ºC,则输出电压为250 mV。如果温度传感器读数为27ºC,则输出电压为270 mV。

PID  - 控制 -  FIG1-fig2.jpg

图5:最终输出结果

结论:

科学和技术的最新发展为诸如轧机,化学过程,电动火车,机器人操纵器和家用电器等领域中的高性能DC电动机驱动器提供了广泛的应用范围,需要速度控制器来执行任务。直流电机具有速度控制功能,这意味着可以随时更改速度,扭矩甚至旋转方向以满足新的条件。该项目的目标是通过使用微控制器PIC16F877A设计直流电机速度控制系统。它是一个闭环实时控制系统。当负载变化时,控制器将以所需速度保持速度。通过改变从微控制器到电机驱动器的PWM信号,可以轻松地将电机速度控制回到所需的值。温度的实际温度和设定值显示在LCD屏幕上。通过将温度设定在不同的位置来验证输出,并且在室温和天气温度下发现。





关键词: 控制器     调速     温度    

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