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今天我们的学习目标就是实现一个简单的呼吸灯,之后再用PWM实现直流电机的调速功能,驱动我们的电机,制造一个可以调速的小电风扇。
呼吸灯
直流电机
首先,我们要解决一个问题,就是我们如何去调节LED灯的亮度?第一时间想到的肯定是调电压,只要电压低,亮度不久下来了吗?确实是这样的,但是在单片机中调节电压不现实,所以我们采用让灯亮一下,灭一会,我们通过控制供电的时间,来达到控制LED灯的亮度。其实PWM也是这样类似的思想,那我们从控制灯的亮度开始,来慢慢理解PWM的工作原理吧!
- #include
-
- sbit LED = P2^0;
-
- void Delay(unsigned int t)
- {
- while(t--);
- }
-
- void main(){
- unsigned int Time,i;
- while(1){
- for(Time = 0; Time < 100; Time++){//改变亮灭时间,由暗到亮
- for(i = 0; i < 20; i++){//计次延时
- LED = 0;//LED亮
- Delay(Time); //延时Time
- LED = 1;//LED灭
- Delay(100 - Time);//延时100-Time
- }
- }
-
- for(Time = 100; Time > 0; Time--){//改变亮灭时间,由亮到暗
- for(i = 0; i < 20; i++){
- LED = 0;
- Delay(Time);
- LED = 1;
- Delay(100 - Time);
- }
- }
- }
- }
运行结果如上所示,起到了控制LED灯亮度的功能。
- 直流电机是一种将电能转换为机械能的装置。一般的直流电机有两个电极,当电极正接时,电机正转,当电极反接时,电机反转
- 直流电机主要由永磁体(定子)、线圈(转子)和换向器组成
- 除直流电机外,常见的电机还有步进电机、舵机、无刷电机、空心杯电机等

ULN2003D在我们之前介绍过,后面那个相当三极管,起到放大电路的作用,下面的二极管起到保护电路的作用,因为电机可能感应出来比较大电压,从而烧坏电路,

就是通过导通Q1、Q4形成正向电流或者Q2、Q3形成反向电流,但就是需要确保反向电流不会损坏电路。

- PWM(Pulse Width Modulation)即脉冲宽度调制,在具有惯性的系统中,可以通过对一系列脉冲的宽度进行调制,来等效地获得所需要的模拟参量,常应用于电机控速、开关电源等领域
- PWM重要参数:
频率 = 1 / TS 占空比 = TON / TS 精度 = 占空比变化步距
其实就是通过不断给电压,不给电压,来调节频率,和之前的呼吸灯类似。


其实核心原理还是一样的,只不过我们使用定时器来实现PWM。我们结合我们的代码来理解要好一点。
- #include "Nixie.h"
- #include "Time0.h"
-
- sbit Motor = P1^0;
-
- unsigned char Counter,Compare;//计数值和比较值,用于输出PWM
- unsigned char KeyNum,Speed;
-
- void main(){
- Timer0_Init();
- Compare = 4;
- while(1){
-
- KeyNum = Key();
- if(KeyNum == 1){
- Speed++;
- Speed %= 4;
- if(Speed==0){Compare=0;} //设置比较值,改变PWM占空比
- if(Speed==1){Compare=45;}
- if(Speed==2){Compare=70;}
- if(Speed==3){Compare=90;}
- }
- Nixie(1,Speed);
- }
- }
-
- void Timer0_Routine() interrupt 1
- {
- static unsigned int T0Count;
- TL0 = 0xAD; //设置定时初始值
- TH0 = 0xFF;
- Counter++;
- Counter%=90;
- if(Counter < Compare){
- Motor = 1;
- }else
- Motor = 0;
- }
总体来说本节知识不难,希望对大家有所帮助,如果有错误也希望能及时指出,谢谢大家。