PWM信号只是控制信号,想要控制电机驱动,还需要驱动电路,比如H桥、驱动芯片等。正装是一个输出控制PWM信号,另一个输出低电平。反转是一个输出低电平,另一个输出控制PWM,设置成复用就当成普通的IO口,输出低电平。
通过调节PWM的占空比就能调节IO口上电压的持续性变化,因此也能够控制外设的功率进行持续性变化,也就能控制直流电机的转速快慢。
扩展资料:
注意事项:
1、在STM32中拥有多路PWM信号。每一个定时器的输出引脚都可以设置成相应的PWM信号的输出。PWM信号主要的参数有两个,周期的占空比。周期主要是由对应的定时器来确定。占空比就是PWM输出高电平的时间。
2、在程序运行中可以使用TIM_SetCompare1()来改变相应的占空比。这样就可以实现灵活的控制PWM信号的输出。
3、管脚的IO输出模式是根据应用来定,比如如果用PWM输出驱动LED则应该将相应管脚设为AF_PP,否则单片机没有输出。
参考资料来源:百度百科-stm32
参考资料来源:百度百科-PWM
参考资料来源:百度百科-直流电动机
参考资料来源:百度百科-电机正反转
该调速系统能够实现对电机的启动、制动、正反转调速、测速和数据上传等功能,可方便地实现直流电机的四象限运行。本系统的性能指标为:调速精度高达到1r/min;调速稳态误差不超过0.5%;调速范围为-500~500r/min;串口指令控制方式;驱动电路导通阻抗低,能耗少;运行稳定可靠。系统由电源、上位机、通信接口、控制电路、电机驱动电路、电机与负载和测速装置等模块组成,结构框图如图1所示。
图1 系统结构框图
2、硬件设计
2.1、控制电路设计
控制电路负责接收控制指令,并产生相应的控制信号,同时返回电机速度数据和电机运行状态数据等。为了保证电路工作稳定可靠,控制电路应具有较高的运行速度、高度可靠的稳定性能、开发容易、高性价比,产生的PWM控制信号应具有死区延时、互补输出、紧急刹车等功能。STM32系列基于专为要求高性能、低成本、低功耗的嵌入式应用专门设计的ARMCortex⁃M3内核,本系统采用STM32F103作为核心控制器。控制电路以STM32F103为核心的最小系统包括STM32主芯片、时钟电路、复位电路、UART⁃USB转换电路、JTAG调试接口电路、电源等,其原理图如图2所示。
图2 以STM32F103为核心的控制电路原理图
2.2、驱动电路设计
根据系统正反转的控制要求,采用H桥驱动电路,由MOS管构成的H桥驱动电路原理图如图3所示。
图3 由MOS管构成的H桥驱动电路原理图
MOSFET是电压控制型器件,具有开关速度快、输入阻抗高、驱动方便等优点[5]。本系统采用IRF9630和IRF630对管,组成H桥,上桥臂均使用PMOS,下桥臂均使用NMOS,两种MOS管基本特性如表1所示。
表1H桥MOSFET主要参数表
控制电路的输出信号为DC3.3V信号,需要与驱动电路隔离,采用了LTV352光电耦合隔离器。互补PWM输入信号经过光耦隔离作用到MOSFET栅极,从而控制OUTA,OUTB之间的电压。MOSFET中G,S两极之间使用了双向TVS管抑制瞬态电压,防止MOSFET损坏。由于采用了PMOS,NMOS对管电路,MOSFET栅极电压是由输入电压进行分压得到,因此不需要采用额外的高电压信号源
TM32有高级定时器TIM1和TIM8,都可以产生六路互补的PWM,还可以插入硬件死区,用于三相电机是很方便的。
STM32系列基于专为要求高性能、低成本、低功耗的嵌入式应用专门设计的ARM Cortex-0内核(ST's product portfolio contains a comprehensive range of microcontrollers, from robust, low-cost 8-bit MCUs up to 32-bit ARM-based Cortex®-M0 and M0+, Cortex®-M3, Cortex®-M4 Flash microcontrollers with a great choice of peripherals. ST has also extended this range to include an ultra-low-power MCU platform) 。按内核架构分为不同产品:
其中STM32F1系列有:
STM32F103"增强型"系列
STM32F101"基本型"系列
STM32F105、STM32F107"互联型"系列
增强型系列时钟频率达到72MHz,是同类产品中性能最高的产品;基本型时钟频率为36MHz,以16位产品的价格得到比16位产品大幅提升的性能,是32位产品用户的最佳选择。两个系列都内置32K到128K的闪存,不同的是SRAM的最大容量和外设接口的组合。时钟频率72MHz时,从闪存执行代码,STM32功耗36mA,是32位市场上功耗最低的产品,相当于0.5mA/MHz。
PWM波是控制直流电机的 通俗的说,5V直流电机在5V的情况下肯定速度最快,在0V的情况下肯定不转了 这样电源0~5V就对应了不同的速度 问题是怎么才能实现0~5V的变化呢? 于是就用PWM波控制mos管来给直流电机供电。PWM就是一个矩形波
要控制直流电机正反转,一般都是要接H桥电路的,用STM32控制H桥的始能端。如果电机转得慢,那么可能是接入的电压太低,或电源输出的电流太小。控制H桥的时候,一定要注意不要同时始能正反转端口,不然电机不转,就算转动,也是因为H桥不平衡的原因,转速也很慢。
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