单片机驱动电机的原理与实现方法

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本文介绍了如何使用单片机驱动电机,包括了解电机类型和参数、选择电机驱动电路、连接电路与单片机、编写控制程序以及编译和烧录。通过实例展示了8051单片机驱动直流电机的基本过程,为实际应用提供了指导。

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单片机(Microcontroller)是一种集成了中央处理器(CPU)、内存和各种输入输出接口的微型计算机系统。通过编程,我们可以利用单片机来控制和驱动各种外部设备,包括电机。本文将详细介绍如何使用单片机来驱动电机,并提供相应的源代码。

  1. 了解电机类型和参数
    在驱动电机之前,首先需要了解所使用的电机类型和参数。主要有直流电机(DC Motor)和步进电机(Stepper Motor)两种常见电机类型。此外,还需了解电机的额定电压(Rated Voltage)、额定电流(Rated Current)和转速(RPM)。这些参数将有助于我们选择恰当的电机驱动电路和编程方法。

  2. 选择适当的电机驱动电路
    根据电机类型和参数,选择适当的电机驱动电路。对于直流电机,常用的驱动电路有H桥驱动器(H-Bridge Driver)和直流电机驱动模块(DC Motor Driver Module)。对于步进电机,常用的驱动电路有步进电机驱动器(Stepper Motor Driver)和步进电机驱动模块(Stepper Motor Driver Module)。这些电路可以提供所需的电流和电压来驱动电机,并提供相应的控制接口与单片机连接。

  3. 连接电机驱动电路与单片机
    将选定的电机驱动电路与单片机连接。通常,电机驱动电路将提供接口引脚,用于接收控制信号和电源引脚,用于提供电源给电机。根据单片机的型号和规格,将驱动电路的控制信号引脚与单片机的GPIO(General Purpose Input Output)引脚相连。同时,将电机驱动电路的电源引脚与单片机的电源引脚相连,确保电机驱动电路和单片机共享相同的电源。

  4. 编写控制程序

#include //器件库 #include //延时函数库 #include //标准I/O函数库 #include //标准函数库 unsigned char m0,m1,m2; unsigned char s,s1; // 单片机定时器0溢出中断服务程序段 // 产生伺服电机动作所需要的脉宽 interrupt [TIM0_OVF] void timer0_ovf_isr(void) { TCNT0=0xBA; if(s<m0)PORTA.0=1;else PORTA.0=0; if(s<m1)PORTA.1=1;else PORTA.1=0; if(s127) { s=0; s1=0; TCCR0=0x00; TCCR1B=0x02; TCNT1H=0xff; TCNT1L=0x59; } } // 单片机定时器1溢出中断服务程序段 // 产生0.5ms的开始脉宽和5ms以上的间隔脉宽 interrupt [TIM1_OVF] void timer1_ovf_isr(void) { #asm("wdr"); //喂狗 TCNT1H=0xff; TCNT1L=0x59; s1++; if(s170) { TCCR1B=0x00;TCCR0=0x01;s1=0;TCNT0=0xBA;} } } void main(void) { unsigned char i,j,count=0; unsigned char c[3]; unsigned int k; // 设置A口为输出状态,并且初始值为低电平 PORTA=0x00; DDRA=0xFF; // 设置B、C、D、E口为高阻输入状态,在该程序中不使用 PORTB=0x00; DDRB=0x00; PORTC=0x00; DDRC=0x00; PORTD=0x00; DDRD=0x00; PORTE=0x00; DDRE=0x00; //设置定时器0的时钟来源为系统晶体 //设置计数周期为8000KHZ,清空计数寄存器 TCCR0=0x00; TCNT0=0x00; OCR0=0x00; //设置定时器1的时钟来源为系统晶体 //设置计数周期为1000KHZ,清空计数寄存器 TCCR1A=0x00; TCCR1B=0x02; TCNT1H=0x00; TCNT1L=0x00; ICR1H=0x00; ICR1L=0x00; OCR1AH=0x00; OCR1AL=0x00; OCR1BH=0x00; OCR1BL=0x00; //使能定时器 TIMSK=0x82; // 串口模数据:8个数据位,1个停止位,无奇偶效验 // 串口使能:发送、接收 // 串口模式:异步 // 串口速率:9600 UCSRA=0x02; UCSRB=0x18; UCSRC=0x86; UBRRH=0x00; UBRRL=0x34; //设置模拟比较器 ACSR=0x80; //使能看门狗,设置喂狗周期为 时钟/2048 WDTCR=0x1F; WDTCR=0x0F; // 打开总中断 #asm("sei") delay_ms(500); putchar(0x0d); putchar(0x0a); putsf("***********************************\r"); putsf("* 3路舵机驱动小程序 *\r"); putsf("* 顺德职业技术学院 机电工程系 *\r"); putsf("* 罗建章 *\r"); putsf("***********************************\r"); while (1) { count=0; putsf("输入舵机编号(1~3):"); putchar(0x0d); n1:i=getchar(); if((i0x38)) { putsf("error\r"); putchar(0x0d); goto n1; } putchar(i); i=i-0x30; putchar(0x0d); putchar(0x0a); putsf("输入舵机位置值(0~127),默认为0:"); putchar(0x0d); c[0]=0;c[1]=0;c[2]=0; n2:j=getchar(); if(j!=0x0d) { if((j0x39)) goto n2; else { putchar(j); c[count++]=j; if(count127) { putsf("---error\r"); putchar(0x0d); count=0; goto n2; } putsf("---OK\r"); putchar(0x0d); switch (i) { case 1: m0=k; break; case 2: m1=k; break; case 3: m2=k; break; } } }
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