基于单片机的伺服电机控制系统设计

基于单片机的伺服电机控制系统设计

郴州职业技术学院 张玲玲

【期刊名称】电子世界

【年(卷),期】2018(000)022

【总页数】2

湖南省教育厅科学研究项目：课题名称“汽车速度模拟控制装置中伺服电机高精度智能控制系统的研究”（课题标号：15C0187）。

当今社会，电动机在工农业生产、人们日常生活中起着十分重要的作用。其中，步进电机是最常见的一种控制电机，在各领域中：如加工中心，打印机、自动化生产线等等场合都可以得到应用。研究伺服电机的控制系统，对提高控制精度和响应速度、节约能源等都具有重要意义。本系统是基于80C51的伺服电机控制系统，在脉冲控制控制作用下控制电机运行于0-3000转/分钟，并实现正转与反转。

1 引言

在自动控制系统中，伺服电动机作为执行元件，作用是把所收到的电信号转换成电动机轴上的角位移或角速度输出。它有直流电机和交流电机之分。其中交流伺服有更广的适用性。交流伺服系统已成为当代高性能伺服系统的主要发展方向。

本文介绍如何使用C8051F060来控制交流伺服电机，使电机运行于0-3000转/分钟的任意转速。

2 系统设计

图1所示是伺服电机控制系统，它以C8051F060为核心，同时还有显示电路、编码器、编码器处理电路、RS485通信电路、伺服电机驱动电路、伺服电机。

3 电路及原理

3.1 主芯片介绍

C8051F060是Silicon Lab公司出品的完全集成的混合信号片上系统型MCU。它使用了Cygnal专利的高速、流水线结构以及与MCS-51指令集完全兼容的CIP251微处理器内核。C8051F060具有P0-P7，共计8个端口，64个可以实际使用的IO。

3.2 LED电路

如图2所示，系统使用6个LED数码管显示伺服电机的转速，LED数码管采用MC14489芯片进行驱动，MC14489采用SPI通信方式和CPU进行通信，可以节省IO口的使用。