電機驅動電路

智能小車電機的驅動芯片采用L293D。L293D是一款單片集成的高電壓、高電流、4通道電機驅動，設計用于連接標準DTL或TTL邏輯電平，驅動電感負載（諸如繼電線圈、DC和步進電機）和開關功率晶體管等等。L293D有4個通道，每個電機需要用到兩個通道，以實現電機的正反轉。4個電機就需要用到8個通道。本小車需要2片L293D電機驅動芯片。

為了簡化為雙橋應用，L293D每個通道對都配備了一個使能輸入端。L293D邏輯電路具有獨立的供電輸入，可在更低的電壓下工作。

L293D具有如下特性：

1、L293D每個通道的電流輸出能力達600 mA

2、L293D每個通道的峰值輸出電流達1.2 A（非重復）

3、便于使能

4、L293D具有過溫保護

5、邏輯“0”輸入電壓高達1.5 V（高抗噪性）

6、內置箝位二極管

智能小車的調速

智能小車的部分實驗中，電機不能時刻保持在全速運轉的狀態，需要控制小車速度才能完成一些特定的功能。比如在“智能小車循跡實驗”中，如果小車速度過快，來不及反應做出方向的調整，小車會很容易跑離軌跡。PWM調速是目前電機的主流調速方式。

智能小車采用脈寬調制（PWM）的辦法來控制電機的轉速，從而控制智能小車的速度。在此種情況下，電池電源并非連續地向直流電機供電，而是在一個特定的頻率下為直流電機提供電能。

不同占空比的方波信號，調節對直流電機的通斷電，能起到對直流電機調速作用。這是因為電機實際上是一個大電感，它有阻礙輸入電流和電壓突變的能力，因此脈沖輸入信號被平均分配到作用時間上。

這樣，改變L293D始能端EN1和EN2上輸入方波的占空比就能改變加在電機兩端的電壓大小，從而改變了直流電機轉速。

電路中用微處理機來實現脈寬調制，通常的方法有兩種：

（1）用軟件方式來實現：

通過執行軟件延時交替改變EN1和EN2輸出邏輯狀態來產生脈寬調制信號，設置不同的延時時間得到不同的占空比。

（2）用硬件方式實現：

硬件自動產生PWM信號，不占用CPU處理的時間。這就要用到具有硬件PWM功能的芯片,在一串理想的脈沖周期序列中（如方波），正脈沖的持續時間與脈沖總周期的比值可以調節。

智能小車控制板采用STC89C52RC芯片，不具備硬件PWM波形發生器，我們采用定時器中斷來產生固定占空比的脈沖信號，定時器的作用是準確的計算脈沖時間。采用定時器中斷來產生PWM波形，而不是軟件延遲的方法，可以有效的提升CPU的工作效率。

智能小車PWM調速前進

有時候我們需要控制智能小車的速度，不希望智能小車全速前進。比如在“智能小車循跡實驗”中，如果小車速度過快，來不及反應做出方向的調整，小車會很容易跑離軌跡，這樣就需要調整控制智能小車的速度了。

那么怎么樣實現智能小車前進速度的調節呢？調節智能小車的速度，實際上是調節電機的運轉速度，PWM調速是目前電機的主流調速方式。智能小車采用脈寬調制（PWM）的辦法來控制電機的轉速，從而控制智能小車的速度。在此種情況下，電池電源并非連續地向直流電機供電，而是在一個特定的頻率下為直流電機提供電能。不同占空比的方波信號，調節對直流電機的通斷電，能起到對直流電機調速作用。這是因為電機實際上是一個大電感，它有阻礙輸入電流和電壓突變的能力，因此脈沖輸入信號被平均分配到作用時間上。這樣，改變L293D使能端EN1和EN2上輸入方波的占空比就能改變加在電機兩端的電壓大小，從而改變了直流電機轉速。

智能小車PWM調速前進程序源代碼

unsignedchar pwmval_left = 0; //變量定義

unsignedchar pwmval_right = 0; //變量定義

unsignedchar pwmval_left_init = 10;

//左電機占空比調節，調節值在0到20之間，調節此值可以調節小車的速度。

unsignedchar pwmval_right_init = 10;

//右電機占空比調節，調節值在0到20之間，調節此值可以調節小車的速度。

bitright_pwm = 1; //右電機PWM開關,為1時打開

bitleft_pwm = 1; //左電機PWM開關,為1時打開

voidleft_moto(void)

{

if(left_pwm)

{

if(pwmval_left <= pwmval_left_init){EN1 =1; }

else{EN1 = 0;}

if(pwmval_left >= 20){pwmval_left = 0;}

}

else{EN1 = 0;}

}

voidright_moto(void)

{

if(right_pwm)

{

if(pwmval_right <= pwmval_right_init){EN2= 1;}

else if(pwmval_right > pwmval_right_init){EN2= 0;}

if(pwmval_right >= 20){pwmval_right = 0;}

}

else{EN2 = 0;}

}

voidtimer0()interrupt 1 using 2

{

TH0=0xfc;TL0=0x66; //1Ms定時

pwmval_left=pwmval_left+1;pwmval_right=pwmval_right+1;

left_moto();right_moto();

}

voidtimer_init()

{

TMOD=0x01;

TH0=0xfc;TL0=0x66; //1ms定時

TR0=1;ET0=1;EA=1; //開總中斷

}

voidmain()

{

timer_init();delay(10,100);

BEEP_IO=0;delay(100,100);BEEP_IO=1;

forward(); //調用前進函數

while(1);

}

從控制程序中我們可以知道，調節pwmval_left_init和pwmval_right_init的值就可以調節EN1和EN2上信號的占空比，從而調節左電機和右電機的運轉速度，最終完成智能小車的運動速度。

總結

以上是生活随笔為你收集整理的智能小车PWM调速原理的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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