基于ATmegal6單片機的通用電機控制裝置的設計

摘要：以ATmegal6單片機為控制核心，給出了利用主從兩片單片機來實現(xiàn)高效電機控制和人機接口，并通過單片機編程實現(xiàn)對多種交直流電機和步進電機的驅(qū)動控制，同時用RS232/485工業(yè)總線來將多個控制器連接成網(wǎng)絡，從而實現(xiàn)電機的網(wǎng)絡化遠程控制的設計方法。

0 引言

電機的驅(qū)動與控制是現(xiàn)代電子技術(shù)中一個重要的研究課題，不同種類的電動機需要有不同的控制和驅(qū)動方法。使用高性能單片機作為電機控制驅(qū)動裝置的核心，可以有效降低電機驅(qū)動器的成本，擴展應用范圍，提高使用靈活性。

ATmegal6單片機是ATMEL公司的一款高性能8位AVR單片機，它內(nèi)部帶有功能強大的可編程定時和計數(shù)單元，通過編程可以很容易地產(chǎn)生各類交、直流電機以及步進電機的驅(qū)動波形，因此，利用這類功能強大的單片機作為電機控制器的核心，可以使控制器應用更加靈活、應用范圍更廣、維護成本更低。本文設計出的電機通用控制裝置功能齊全，其液晶顯示裝置和按鍵可以控制并顯示電機的運行狀態(tài)，而數(shù)字化的溫度傳感器則能有效準確地監(jiān)控電機的運行溫度，RS485/232總線通信接口可以將多個控制器進行聯(lián)網(wǎng)。從而實現(xiàn)電機的智能化遠程控制。

1 電機控制及驅(qū)動電路設計

圖l所示是一種通用電機控制裝置系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)圖。其整個單片機系統(tǒng)以ATmegal6單片機為控制核心，其中從單片機和主單片機利用I2C總線進行通信。從單片機連接按鍵和液晶屏，可以實現(xiàn)人機接口的功能，這樣即可以為主單片機節(jié)約寶貴的I/O資源，又可以提高系統(tǒng)的運行效率。另外，DSl8820采用單總線結(jié)構(gòu)采集溫度，可以實現(xiàn)對電機溫度的監(jiān)控。

1.1 ATmegal6主控電路

ATmegal6單片機具有3個PWM功能的定時器/計數(shù)器T/C0、T/Cl和T/C2，其中T/C0和T/C2是兩個8位的定時器/計數(shù)器，而T/Cl是16位具有輸入捕獲功能的定時器/計數(shù)器。

本系統(tǒng)的主控單片機電路如圖2所示。它以megal6單片機為核心，配有外圍復位電路和振蕩器電路，單片機所有I/0都可獨立引出，以便與外部電路的連接和擴展。