全文摘要
本实用新型涉及自动控制技术，具体涉及一种基于AT89S52单片机的多模式电机控制系统，包括AT89S52单片机、温度采集模块、按键模块、显示模块、电机驱动模块、直流电机和转速测量模块；温度采集模块、按键模块、显示模块、转速测量模块和电机控制模块与AT89S52单片机相连接；直流电机与电机驱动模块相连接；转速测量模块用于测量电机转速。该系统有两种控制模式，可应用于日常生活中的散热场景，具有能耗低、体积小、灵活性高的特点。
主设计要求
1.一种基于AT89S52单片机的多模式电机控制系统，其特征是，包括AT89S52单片机、温度采集模块、按键模块、显示模块、电机驱动模块、直流电机和转速测量模块；温度采集模块、按键模块、显示模块、转速测量模块和电机控制模块与AT89S52单片机相连接；直流电机与电机驱动模块相连接；转速测量模块用于测量电机转速。
设计方案
1.一种基于AT89S52单片机的多模式电机控制系统，其特征是，包括AT89S52单片机、温度采集模块、按键模块、显示模块、电机驱动模块、直流电机和转速测量模块；温度采集模块、按键模块、显示模块、转速测量模块和电机控制模块与AT89S52单片机相连接；直流电机与电机驱动模块相连接；转速测量模块用于测量电机转速。
2.如权利要求1所述的基于AT89S52单片机的多模式电机控制系统，其特征是，AT89S52单片机的RST引脚与一个10千欧的下拉电阻连接，将信号钳位在低电平，并起到限流的作用，RST引脚与按键开关S0相连，当S0被按下时，AT89S52单片机复位；使用频率为11.0592的晶振为AT89S52单片机提供时钟信号。
3.如权利要求1所述的基于AT89S52单片机的多模式电机控制系统，其特征是，温度采集模块采用DS18B20温度传感器，其信号输出管脚DQ与一个10千欧的上拉电阻连接，将信号钳位在高电平，并起到限流的作用；信号输出管脚DQ与AT89S52单片机P2.2管脚连接。
4.如权利要求1所述的基于AT89S52单片机的多模式电机控制系统，其特征是，按键模块包括第一、第二、第三、第四按键K1、K2、K3、K4，第一、第二、第三、第四按键K1、K2、K3、K4分别与一个10千欧的下拉电阻连接，将信号钳位在低电平，并起到限流的作用；第一、第二、第三、第四按键K1、K2、K3、K4分别与AT89S52单片机的P3.4、P3.5、P3.6和P3.7引脚连接；按下第一按键K1后，AT89S52单片机工作在手动控制模式；按下第二按键K2后，AT89S52单片机工作在温度控制模式；在手动控制模式下按下第三按键K3后，电机的目标转速增大；在手动模式下按下第四按键K4后，电机的目标转速减小。
5.如权利要求1所述的基于AT89S52单片机的多模式电机控制系统，其特征是，显示模块采用LCD1602液晶，在LCD1602液晶VL引脚上连接一个电位器R6，用于调节液晶的亮度。
6.如权利要求1所述的基于AT89S52单片机的多模式电机控制系统，其特征是，电机驱动模块采用L298N芯片，L298N芯片的VS引脚上接12V电压，AT89S52单片机P1.4引脚向L293D芯片的IN1引脚输出低压方波，以使AT89S52单片机通过小功率的方波信号驱动与OUT1引脚相连的直流电机。
7.如权利要求1所述的基于AT89S52单片机的多模式电机控制系统，其特征是，转速测量模块包括直流电机上安装的20码道的码盘、发光二极管D1、光敏二极管D2和LM393电压比较器；光敏二极管D2与LM393电压比较器输入端负极连接，可调电阻R9与LM393电压比较器输入端正极相连，LM393电压比较器输出端与AT89S52单片机P3.2管脚相连，AT89S52单片机通过计算输入方波的周期得到直流电机转速。
设计说明书
技术领域
本实用新型属于自动控制技术领域，尤其涉及一种基于AT89S52单片机的多模式电机控制系统。
背景技术
电机控制指对电机的启动、加速、运转和停止进行的控制，在各个工业领域都有着广泛的应用。不同的应用场景对电机控制系统的要求不同，因此需要根据电机类型和应用场合设计不同的电机控制系统。
工业应用中的散热电机控制系统往往耗能高，模式单一，体积庞大，不适用于日常生活场景。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种可在手动控制和温度控制两种模式下工作的多模式电机控制系统。
为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是，一种基于AT89S52单片机的多模式电机控制系统，包括AT89S52单片机、温度采集模块、按键模块、显示模块、电机驱动模块、直流电机和转速测量模块；温度采集模块、按键模块、显示模块、转速测量模块和电机控制模块与AT89S52单片机相连接；直流电机与电机驱动模块相连接；转速测量模块用于测量电机转速。
在上述的基于AT89S52单片机的多模式电机控制系统中，AT89S52单片机的RST引脚与一个10千欧的下拉电阻连接，将信号钳位在低电平，并起到限流的作用，RST引脚与按键开关S0相连，当S0被按下时，AT89S52单片机复位；使用频率为11.0592的晶振为AT89S52单片机提供时钟信号。
在上述的基于AT89S52单片机的多模式电机控制系统中，温度采集模块采用DS18B20温度传感器，其信号输出管脚DQ与一个10千欧的上拉电阻连接，将信号钳位在高电平，并起到限流的作用；信号输出管脚DQ与AT89S52单片机P2.2管脚连接。
在上述的基于AT89S52单片机的多模式电机控制系统中，按键模块包括第一、第二、第三、第四按键K1、K2、K3、K4，第一、第二、第三、第四按键K1、K2、K3、K4分别与一个10千欧的下拉电阻连接，将信号钳位在低电平，并起到限流的作用；第一、第二、第三、第四按键K1、K2、K3、K4分别与AT89S52单片机的P3.4、P3.5、P3.6和P3.7引脚连接；按下第一按键K1后，AT89S52单片机工作在手动控制模式；按下第二按键K2后，AT89S52单片机工作在温度控制模式；在手动控制模式下按下第三按键K3后，电机的目标转速增大；在手动模式下按下第四按键K4后，电机的目标转速减小。
在上述的基于AT89S52单片机的多模式电机控制系统中，显示模块采用LCD1602液晶，在LCD1602液晶VL引脚上连接一个电位器R6，用于调节液晶的亮度。
在上述的基于AT89S52单片机的多模式电机控制系统中，电机驱动模块采用L298N芯片，L298N芯片的VS引脚上接12V电压，AT89S52单片机P1.4引脚向L293D芯片的IN1引脚输出低压方波，以使AT89S52单片机通过小功率的方波信号驱动与OUT1引脚相连的直流电机。
在上述的基于AT89S52单片机的多模式电机控制系统中，转速测量模块包括直流电机上安装的20码道的码盘、发光二极管D1、光敏二极管D2和LM393电压比较器；光敏二极管D2与LM393电压比较器输入端负极连接，可调电阻R9与LM393电压比较器输入端正极相连，LM393电压比较器输出端与AT89S52单片机P3.2管脚相连，AT89S52单片机通过计算输入方波的周期得到直流电机转速。
本实用新型的有益效果：该控制系统可应用于智能家居、小型设备散热等领域，能够在手动控制和温度控制两种模式下工作，具有能耗低、体积小、灵活性高的特点。
附图说明
图1是本实用新型一个实施例的电路模块框图；
图2是本实用新型一个实施例的AT89S52单片机的电路图；
图3是本实用新型一个实施例温度采集模块的电路图；
图4是本实用新型一个实施例的按键模块的电路图；
图5是本实用新型一个实施例显示模块的电路图；
图6是本实用新型一个实施例电机驱动模块的电路图；
图7是本实用新型一个实施例转速测量模块的电路图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的实施方式进行详细描述。
本实施例一种基于AT89S52单片机的多模式电机控制系统包括AT89S52单片机、温度采集模块、按键模块、显示模块、转速测量模块、电机驱动模块和直流电机。
该系统为单片机最小系统。用户可通过按键模块选择该系统的工作模式。在手动控制模式下，用户可通过按键模块设置电机的目标转速；在温度控制模式下，单片机根据温度采集模块返回的温度值设置电机的目标转速。显示模块显示当前系统工作模式、温度、电机转速等信息。单片机根据转速测量模块返回的实时转速改变输出PWM波的占空比，以控制电机转速。电机驱动模块根据单片机输入的低压PWM信号输出相同占空比的高压PWM信号，驱动电机以不同转速转动。
本实施例是通过以下技术方案来实现的，如图1所示，一种基于AT89S52单片机的多模式电机控制系统，包括AT89S52单片机、温度采集模块、按键模块、显示模块、转速测量模块、电机驱动模块和直流电机。所述温度采集模块、按键模块、显示模块、转速测量模块和电机驱动模块与AT89S52单片机相连接；直流电机与电机驱动模块相连接；转速测量模块测量直流电机的转速。
如图2所示，AT89S52单片机的RST引脚与一个10千欧的下拉电阻连接，将信号钳位在低电平，并起到限流的作用，RST引脚与按键开关S0相连，当S0被按下时，单片机复位；使用频率为11.0592的晶振为单片机提供时钟信号。
如图3所示，温度采集模块采用DS18B20温度传感器，具有较好的响应速度和测量精度。信号输出DQ引脚与一个10千欧的上拉电阻R1连接，将信号钳位在高电平，并起到限流的作用。信号输出引脚DQ与单片机P2.2引脚连接。在温度控制模式下，需要测量温度时，单片机向DQ引脚输出一个低位脉冲，温度传感器随后开始测量温度，并把采集到的温度值发送给单片机。单片机根据此温度值设置电机的目标转速，并将温度值在显示模块上显示。
如图4所示，按键模块包括第一、第二、第三、第四按键K1、K2、K3、K4，第一、第二、第三、第四按键K1、K2、K3、K4，分别与一个10千欧的下拉电阻连接，将信号钳位在低电平，并起到限流的作用。第一、第二、第三、第四按键K1、K2、K3、K4，分别与AT89S52单片机的P3.4、P3.5、P3.6和P3.7引脚连接。按下第一按键K1后，AT89S52单片机工作在手动控制模式；按下第二按键K2后，AT89S52单片机工作在温度控制模式；在手动控制模式下按下第三按键K3后，电机的目标转速增大；在手动模式下按下第四按键K4后，电机的目标转速减小。
如图5所示，显示模块采用LCD1602液晶，用于在系统工作时实时显示温度、电机转速、模式等信息。在LCD1602液晶VL引脚上连接一个电位器R6，以调节液晶的亮度。
如图6所示，电机驱动模块采用L298N芯片，L298N芯片的VS引脚上接12V电压，AT89S52单片机P1.4引脚向L293D芯片的IN1引脚输出低压方波，以使AT89S52单片机通过小功率的方波信号驱动与OUT1引脚相连的直流电机。
如图7所示，转速测量模块，在电机上装有一个20码道的码盘，当码盘上的遮光部分转到发光二极管D1和光敏二极管D2之间时，LM193电压比较器的2引脚上为高电平，LM193输出低电平；当码盘上的透光部分转到发光二极管和光敏二极管之间时，LM193电压比较器的2引脚上为低电平，LM193输出高电平。可通过调节R9来调节转速测量模块的灵敏度。AT89S52单片机测量转速测量模块发送的方波的周期，即可计算得出直流电机的转速。
应当理解的是，本说明书未详细阐述的部分均属于现有技术。
虽然以上结合附图描述了本实用新型的具体实施方式，但是本领域普通技术人员应当理解，这些仅是举例说明，可以对这些实施方式做出多种变形或修改，而不背离本实用新型的原理和实质。本实用新型的范围仅由所附权利要求书限定。
设计图
相关信息详情
申请码:申请号:CN201920291828.5
申请日:2019-03-08
公开号:公开日:国家:CN
国家/省市:83(武汉)
授权编号:CN209375513U
授权时间:20190910
主分类号:H02P 29/60
专利分类号:H02P29/60
范畴分类:37A;
申请人:武汉大学
第一申请人:武汉大学
申请人地址:430072 湖北省武汉市武昌区珞珈山武汉大学
发明人:兰传琳;张思琦;张泽鹏
第一发明人:兰传琳
当前权利人:武汉大学
代理人:彭艳君
代理机构:42222
代理机构编号:武汉科皓知识产权代理事务所（特殊普通合伙）
优先权:关键词:当前状态:审核中
类型名称:外观设计