基于单片机的直流伺服电机调速系统设计

摘要：直流伺服电机通常在机器手、自动化生产线等数字控制系统中作为执行驱动机构。本文介绍一种基于单片机的直流伺服电机调速系统。其中C8051F020 单片机作为控制核心，通过数码管显示驱动和键盘扫描控制芯片CH452 接收按键输入和显示输出。C8051F020 单片机内部自带的PCA 计数器/ 定时器模块可以产生PWM 信号，该信号经过直流驱动芯片MC33886 驱动控制直流伺服电机的正反转和加减速，同时和直流伺服电机同轴连接的光电编码器反馈转速给单片机，为单片机控制提供依据。
关键词：单片机；直流伺服电机；驱动芯片；光电编码器

0 引言

直流伺服电机通常在机器手、自动化生产线等数字控制系统中作为执行驱动机构。它调速性好，单位体积下，输出功率大于交流电机和步进电机。如果同轴配备较高性能的编码器会给设备系统带来可靠的准确性。
随着单片机的发展，数字化直流PWM 调速系统在工业上得到广泛的应用，控制方法也日益成熟。本文中选用C8051F020 单片机，它有PWM 口，用于自动产生PWM 波；具有足够快的速度，使调速特性更加平滑。
本文介绍的是用一台直流伺服电动机、C8051F020 单片机构成的直流调速系统。单片机控制直流伺服电机具有结构简单，控制精度高，成本低，易推广等特点，能够实际应用到生产生活中，满足现代化生产的需要。

1 系统总体设计

本设计系统总体框图如图1 所示，控制核心为C8051F020单片机，通过数码管显示和键盘扫描芯片CH452 接收按键输入和显示输出。
C8051F020 内置时钟振荡电路，产生时钟频率，同时单片机内部自带的PCA 计数器/ 定时器模块可以产生PWM 信号，该信号经过直流驱动芯片MC33886 驱动控制直流伺服电机的正反转和加减速ÿ