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基于AVR单片机的电动机履行器把持体系

  简介:电动机执行器控制系统是专门用来控制水泥厂通风管风量大小的控制器,CPU采用AVR单片机系列ATMEGA16L,此控制系统直接驱动一个电动机执行器,执行器带动一个活动百页窗,通过调节活动百页窗的旋转角度可以控制通风管中通过的风量。

  电动机执行器控制系统是专门用来控制水泥厂通风管风量大小的控制器,CPU采用AVR单片机系列ATMEGA16L,此控制系统直接驱动一个电动机执行器,执行器带动一个活动百页窗,通过调节活动百页窗的旋转角度可以控制通风管中通过的风量。

  中控通过一组4-20mA信号来远程控制通风量大小,控制器通过实时采集中控送来的4-20mA信号来对电动执行器实时控制,百页窗最大角度为90度,此时风口完全打开,最小角度为0度,此时风口完全关闭,控制器将4-20mA信号对应到0-90度以实现对百页窗的控制,在百页窗的中心旋转轴上有一个1K的电位器,电位器的动点输出一个模拟电压信号,当百页窗旋转时,电位器动点抽头跟着旋转,此时动点电压实时变化,CPU通过实时采集这个模拟电压信号可反馈出百页窗旋转到的角度位置,进而与中控信号对比完成控制功能。控制过程中,控制器还会通过一路4-20mA信号实时输出给中控,让中控知道当前百页窗的角度位置。

  1、为防止中控4-20mA信号与百页窗角度旋转产生偏差,控制器具有调零和调满功能,即当中控信号为5mA或其它数时,控制器可记录此值为百页窗0度位置,当中控信号为18mA或其它数时,控制器可记录此值为百页窗90度位置。

  2、当电动执行器在旋转时,产品意外使电机卡死,此时与电机相连的超力距信号会输出一高电平,控制器检测到这一信号时,立即停止控制,以防电机损坏。

  3、当电机旋转到两头极限位置时,分别会触发开限位和关限位信号,此时控制器检测到这两个信号时,立即停止控制,以防电机损坏。

  此控制器在该产品应用中,并没有把所有资源都用完,5路继电器只使用了两路分别用来控制电机的正转和反转,其它3路可备用,另外模拟电压输入、开关量输入也可备用。

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  受负载变化的影响,即给电机某相线圈加一脉冲信号,电机则转过一个步距角。这一线性关系的存在,加上步进电机只有周期性的误差而无累积误差等特点,使得在速度、位置等控制领域用步进电机来控制变得非常简单。虽然步进电机已被广泛地应用,但步进电机并不像普通的直流电机、交流电机那样在常规下使用。它必须在双环形脉冲信号、功率驱动电路等组成控制系统下使用。仪表步进电机属于步进电机中体积、功耗较小的类别,可以由单片机或专用芯片的引脚直接驱动,不需外接驱动器,因而在仪表中被用于指针的旋转控制。步进电机的细分技术是一种电子阻尼技术,其主要目的是提高电机的运转精度,实现步进电机步距角的高精度细分。其基本概念为:步进电机通过细分驱动器的驱动,其步距角变小了。如驱动器

  (1)在AVR的器件手册中,对熔丝位使用已编程(Programmed)和未编程(Unprogrammed)定义熔丝位的状态, “Unprogrammed”表示熔丝状态为“1”(禁止);“Programmed”表示熔丝状态为“0”(允许)。因此,配置熔丝位的过程实际上是 “配置熔丝位成为未编程状态“1”或成为已编程状态“0””。(2)在使用通过选择打钩“√”方式确定熔丝位状态值的编程工具软件时,请首先仔细阅读软件的使用说明,弄清楚“√”表示设置熔丝位状态为“0”还是为“1”。(3)使用CVAVR中的编程下载程序时应特别注意,由于CVAVR编程下载界面初始打开时,大部分熔丝位的初始状态定义为“1”,因此不要使用其编程菜单选项中的

  什么是AVR单片机?AVR单片机有什么优点?为什么要选择AVR单片机?AVR单片机是ATMEL公司研制开发的一种新型单片机,它与51单片机、PIC单片机相比具有一系列的优点:1:在相同的系统时钟下AVR运行速度最快;2: 芯片内部的Flsah、EEPROM、SRAM容量较大;3:所有型号的Flash、EEPROM都可以反复烧写、全部支持在线:多种频率的内部RC振荡器、上电自动复位、看门狗、启动延时等功能,零外围电路也可以工作;5:每个IO口都可以以推换驱动的方式输出高、低电平,驱动能力强;6:内部资源丰富,一般都集成AD、DA模数器;PWM;SPI、USART、TWI、I2C通信口;丰富的中断源等。目前支持

  ,以便以后升级AVR内的软件。JTAG仿真接口设计仿线K的上拉电阻。重要说明:实际应用时,如果你不想使用JTAG仿线K的上拉电阻的影响,可以将JP1-JP4断开。电源设计AVR单片机最常用的是5V与3.3V两种电压。本线路以开关切换两种电压,并且以双色二极管指示(5V时为绿灯,3.3V时为红灯)。二极管D1防止用户插错电源极性。D2可以允许用户将电压倒灌入此电路内,不会损坏1117-ADJ。1117-ADJ的特性为1脚会有50uA的电流输出,1-2脚会有1.25V电压。利用这个特点,可以计算出输出电压:当 SW开关打向左边时,R6上的电流为 1.25/0.33

  AVR的主要特性高可靠性、功能强、高速度、低功耗和低价位 , 一直是衡量单片机性能的重要指标,也是单片机占领市场、赖以生存的必要条件。早期单片机主要由于工艺及设计水平不高、功耗高和抗干扰性能差等原因,所以采取稳妥方案:即采用较高的分频系数对时钟分频,使得指令周期长,执行速度慢。以后的 CMOS单片机虽然采用提高时钟频率和缩小分频系数等措施,但这种状态并未被彻底改观(51以及51兼容)。此间虽有某些精简指令集单片机(RISC)问世,但依然沿袭对时钟分频的作法。AVR单片机的推出,彻底打破这种旧设计格局,废除了机器周期,抛弃复杂指令计算机(CISC)追求指令完备的做法;采用精简指令集,以字作为指令长度单位,将内容丰富的操作数与操作

  之间怎样进行互联呢?我们看以采用下面的这种方法。来看下电路图上图的PB5 PB6 PB7是单片机的三个I/O口。 可以看他它的第二功能是SPI功能PB5可以看到MOSI M是主 S 是从 意思就是主机输出 从机输入同理PB6 MISO 是主机输入从机输出也就是AVR的SPI正常工作的时候PB6这个引脚它应该是处于一个输入的状态PB5应该是一个输出的状态。我们就将PB5 与PB6之间串上一个10K的电阻然后再将PB6直接接到I/O。

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