单片机H桥驱动直流电机正反转原理图程序 PROTEUS仿真带使能按钮光电编码测速 -

#include <reg51.h>
#include <math.h>
#define uchar unsigned char
#define uint unsigned int
#define ON 0
#define OFF 1
sbit PWM=P3^5;
sbit MP=P3^4;
bit FLAG=0;
uchar code dispbit[6]={0x20,0x10,0x08,0x04,0x02,0x01};
uchar code seg[]={0xC0,0xF9,0xA4,0xB0,0x99,0x92,0x82,0xF8,0x80,0x90};
//0,1,2,3,4,5,6,7,8,9
uchar disbuf[6]={0,0,0,0,10,10};
uint temp[6];
uint discount=0;
uint timecount=0;//定时的次数
uint T0count=0;
uint hus=0;
uint k=60;
uint Vc;
uint Vs;
uint tm=3000;
uint x;
void t0_serv() interrupt 1
{ T0count++;
}
void t1_serv() interrupt 3
{
PWM=1;
TH1=(65536-tm)/256;
TL1=(65536-tm)%256;
hus++;
if(hus==tm)
{ PWM=0;
TH1=(25536+tm)/256;
TL1=(25536+tm)%256;
}
timecount++;
if(timecount==250)
{
//FLAG=1;
TR0=0;
hus=0;
timecount=0;
Vc=T0count*65536+TH0*256+TL0;
Vs=144;
if(abs(Vc-Vs)>5)
{ tm=abs(k*(Vc-Vs));
T0count=0;
TR0=1;
TR1=1;
ET0=1;
ET1=1;
EA=1;
}
FLAG=1;
TR0=0;
timecount=0;
}
P0=dispbit[discount];
P1=seg[disbuf[discount]];
discount++;
if(discount==6)
{ discount=0;
}
}
void main()
{ uint i;
TMOD=0x15;
TH0=0;
TL0=0;
TH1=(65536-tm)/256;
TL1=(65536-tm)%256;
TR0=1;
TR1=1;
ET0=1;
ET1=1;
EA=1;
while(1)
{ if(FLAG==1)
{ FLAG=0;
x=T0count*65536+TH0*256+TL0;
for(i=0;i<6;i++)
{temp[i]=0;
}
i=0;
while(x/10)
{
temp[i]=x%10;
x=x/10;
i++;
}
temp[i]=x;
for(i=0;i<6;i++)
{
disbuf[i]=temp[i];
}
timecount=0;
T0count=0;
TH0=0;
TL0=0;
T0count=0;
TR0=1;
}
}
}

复制代码

图4.12中所示为一个典型的直流电机控制电路。电路得名于“H桥驱动电路”是因为它的形状酷似字母H。4个三极管组成H的4条垂直腿，而电机就是H中的横杠（注意：图4.12及随后的两个图都只是示意图，而不是完整的电路图，其中三极管的驱动电路没有画出来）。

如图所示，H桥式电机驱动电路包括4个三极管和一个电机。要使电机运转，必须导通对角线上的一对三极管。根据不同三极管对的导通情况，电流可能会从左至右或从右至左流过电机，从而控制电机的转向。

要使电机运转，必须使对角线上的一对三极管导通。例如，如图4.13所示，当Q1管和Q4管导通时，电流就从电源正极经Q1从左至右穿过电机，然后再经Q4回到电源负极。按图中电流箭头所示，该流向的电流将驱动电机顺时针转动。当三极管Q1和Q4导通时，电流将从左至右流过电机，从而驱动电机按特定方向转动（电机周围的箭头指示为顺时针方向）。

图4.14所示为另一对三极管Q2和Q3导通的情况，电流将从右至左流过电机。当三极管Q2和Q3导通时，电流将从右至左流过电机，从而驱动电机沿另一方向转动（电机周围的箭头表示为逆时针方向）。

驱动电机时，保证H桥上两个同侧的三极管不会同时导通非常重要。如果三极管Q1和Q2同时导通，那么电流就会从正极穿过两个三极管直接回到负极。此时，电路中除了三极管外没有其他任何负载，因此电路上的电流就可能达到最大值（该电流仅受电源性能限制），甚至烧坏三极管。基于上述原因，在实际驱动电路中通常要用硬件电路方便地控制三极管的开关。

图4.155 所示就是基于这种考虑的改进电路，它在基本H桥电路的基础上增加了4个与门和2个非门。4个与门同一个“使能”导通信号相接，这样，用这一个信号就能控制整个电路的开关。而2个非门通过提供一种方向输人，可以保证任何时候在H桥的同侧腿上都只有一个三极管能导通。（与本节前面的示意图一样，图4.15所示也不是一个完整的电路图，特别是图中与门和三极管直接连接是不能正常工作的。）

采用以上方法，电机的运转就只需要用三个信号控制：两个方向信号和一个使能信号。如果DIR－L信号为0，DIR－R信号为1，并且使能信号是1，那么三极管Q1和Q4导通，电流从左至右流经电机（如图4.16所示）；如果DIR－L信号变为1，而DIR－R信号变为0，那么Q2和Q3将导通，电流则反向流过电机。

实际使用的时候，用分立元件制作H桥是很麻烦的，好在现在市面上有很多封装好的H桥集成电路，接上电源、电机和控制信号就可以使用了，在额定的电压和电流内使用非常方便可靠。比如常用的L293D、L298N、TA7257P、SN754410等。