直流電機位置伺服系統驅動器設計

2 系統硬件設計
2.1系統硬件總體邏輯設計
2.1.1 前輪H橋驅動電路模塊
為順利實現電動小汽車的左轉和右轉，采用可逆PWM變換器。可逆PWM變換器主電路的結構式有H型、T型等類型。前輪控制電路為H橋驅動電路。
(1)前輪控制電路的原理圖設計如圖2所示。

(2)用Multisim8.0對電路進行仿真，對電路的正確性進行驗證。。
對左邊橋路輸入Vp-p為5 V,周期為1 ms,占空比為60%的電壓信號,右邊橋路輸入低電平(接地)，所以Q1的B極是高電平，同時Q5對其C極提供反向電壓偏置，又因E極為低電平，從而Q1、Q2導通，左邊橋路工作；因Q4的B極是低電平，故其截止，右邊橋路不工作，經過電路仿真，使電機正(反)轉。
變換電橋信號輸入,右邊橋路輸入Vp-p為5 V,周期為1 ms,占空比為60%的電壓信號,左邊橋路輸入低電平(接地),其工作原理同上。在電機兩端產生電勢差,使電機反(正)轉。

2.1.2 后輪H橋驅動電路模塊
(1)后輪控制電路的原理圖設計如圖3所示。

(2)用Multisim8.0對電路進行仿真，對電路的正確性進行驗證測試。
2.1.3 光電傳感器電路模塊
對于自動尋跡傳感器，反射距離都在１ cm~2 cm左右，探測環境都在陰影之下，不易受到日光的干擾。因此，這兩種探測的傳感器都選用FS-359F反射紅外傳感器，048W型封裝。該封裝形狀規則，便于安裝。在使用約40 ｍA的發射電流、沒有強烈日光干擾(在有日光燈的房間里)探測距離能達８ cm，完全能滿足探測距離要求。
紅外反射光強法的測量原理是將發射信號經調制后送紅外管發射,光敏管接收調制的紅外信號。反射光強度的輸出信號電壓Vout是反射面與傳感器之間距離x的函數，設反射面物質為同種物質時，x與Vout 的響應曲線是非線性的[4]。如果設定電壓達到某一閾值時作為目標，不同的目標距離閾值電壓是不同的。
3 軟件設計
3.1軟件開發環境
uVision2 IDE 是一個基于Window的開發平臺,包含一個高效的編輯器、一個項目管理器和一個 MAKE 工具。uVision2支持所有的 KEIL8051工具,包括C編譯器宏匯編器連接/定位器目標代碼到HEX的轉換器。
單片機仿真器普遍支持C語言程序的調試，為單片機編程使用C語言提供了便利條件[6]。