[发明专利]一种直流电机智能调速系统

权利要求书

1.一种直流电机智能调速系统，其特征在于，包括单片机、实时显示直流电机转速的显示模块、控制直流电机执行动作的按键模块、驱动直流电机的驱动模块、直流电机、电源模块、检测直流电机转速的霍尔传感器和提供系统时钟信号的时钟电路，所述的单片机分别与显示模块、按键模块、霍尔传感器和时钟电路进行电连接，所述的霍尔传感器安装在直流电机的转轴上，所述的单片机还通过光耦隔离模块与驱动模块电连接；所述的电源模块包括为单片机单独供电的第一供电单元和为直流电机、驱动模块供电的第二供电单元。

2.根据权利要求1所述的直流电机智能调速系统，其特征在于，所述的单片机的型号为STC90C58AD，内置有若干个定时器。

3.根据权利要求1所述的直流电机调速系统，其特征在于，所述的按键模块包括LED指示灯和与单片机电连接的按键开关，所述的按键开关包括启停按键、正反转按键、加速按键和减速按键。

4.根据权利要求1所述的直流电机智能调速系统，其特征在于，所述的第一供电单元为5V直流电源，设有LED电源指示灯和若干个滤波电容。

5.根据权利要求1所述的直流电机智能调速系统，其特征在于，所述的第二供电单元输出12V直流电压为直流电机供电，第二供电单元还通过7805三端稳压集成电路将12V直流电压转换成为驱动模块供电的5V直流电压。

6.根据权利要求5所述的直流电机智能调速系统，其特征在于，所述的第二供电单元还设有LED电源指示灯，7805三段稳压集成电路并联有若干个滤波电容。

7.根据权利要求1-6任一项所述的直流电机智能调速系统，其特征在于还包括以下控制步骤：

S1、系统进行初始化，设定单片机定时器参数：定时器T0的定时中断时长t₀，中断次数为a，最大计数次数为a_max；定时器T1定时中断时长为t₁，计数标数为b，最大计数标数为b_max，计数标数初始值为b₀，周期T＝t₁×b_max；

S2、按下按键模块的启停按键，单片机的定时器T1启动，通过定时中断的方式产生PWM波，PWM波的占空比η＝b×t₁÷T×100％，直流电机的输入电压为第二供电单元的输入电压U₀与PWM波占空比η的乘积，即U＝U₀×η；

S3、同时，单片机的定时器T0启动，在总时长t₀×a内获取霍尔传感器外中断脉冲信号次数，通过定时中断对脉冲信号次数进行分解计算，得出直流电机的转速，并实时更新到显示模块显示输出；

S4-1、正反转按键初次按下，单片机输出电平控制驱动模块驱动直流电机正转；再次按下正反转按键，单片机输出电平控制驱动模块驱动直流电机反转；

S4-2、加速按键每按下一次，定时器T1参数更新，计数标数b产生相应的增量，PWM的占空比η增大，相应地直流电机的输入电压U增大，直流电机加速；

S4-3、减速按键每按下一次，定时器T1参数更新，计数标数b产生相应的减量，PWM的占空比η减小，相应地直流电机的输入电压U减小，直流电机减速。

8.根据权利要求3所述的直流电机智能调速系统，其特征在于，所述的步骤S2为周期循环步骤，当计数标数b达到最大值b_max时，b将重置为零。

9.根据权利要求3所述的直流电机智能调速系统，其特征在于，所述的步骤S3为周期循环步骤，当计数次数a达到最大值a_max时，a将重置为零。

10.根据权利要求1所述的直流电机智能调速系统，其特征在于，该系统设有按键防抖程序：当单片机检测到有按键按下时，程序会延迟5-10ms再次检测按键是否按下，若确认按键按下，程序会判定该按键为成功按下一次。