向杰汽车直流电动机正反转控制
汽车直流启动电动机正反转控制器硬件电路设计
汽车直流启动电动机正反转控制器硬件电路设计一、引言直流电动机广泛应用于汽车领域，而其正反转控制是实现汽车启动、停止以及转向等功能的基础。
本文将详细介绍汽车直流启动电动机正反转控制器硬件电路设计的相关内容。
二、背景知识2.1 直流电动机工作原理直流电动机的工作原理是基于电磁感应现象，通过电流在磁场中产生力矩，从而驱动电动机转动。
其正反转即通过改变电流的方向和大小来实现。
2.2 控制器的功能汽车直流启动电动机正反转控制器是电动机驱动的核心部件之一，其作用主要有以下几个方面：1.实现电动机的正反转控制；2.控制电动机的启动、停止；3.调节电动机的转速；4.检测电动机的工作状态和保护电动机。
三、汽车直流启动电动机正反转控制器硬件电路设计方案3.1 控制器整体设计思路汽车直流启动电动机正反转控制器主要由以下模块组成：1.信号输入模块：负责接收外部信号，包括启动、停止、转向等信号；2.电源模块：为各个模块提供电源；3.信号处理模块：对输入信号进行处理，生成相应的控制信号；4.驱动电路模块：根据控制信号驱动电动机；5.保护模块：监测电动机的运行状态，当出现异常情况时进行保护。
3.2 信号输入模块设计信号输入模块主要包括启动、停止和转向信号的接收。
这些信号可以通过按钮、踏板等方式产生。
接收到信号后，经过滤波和放大等处理，送至信号处理模块。
3.3 电源模块设计电源模块负责为各个模块提供稳定的电源。
一般情况下，汽车的电池可以用作电源，并通过电源管理电路进行稳压和滤波等处理，以确保各模块正常工作。
3.4 信号处理模块设计信号处理模块主要对输入信号进行处理，生成相应的控制信号。
例如，当接收到启动信号时，信号处理模块将对应的控制信号发送至驱动电路模块，从而驱动电动机启动。
3.5 驱动电路模块设计驱动电路模块负责根据信号处理模块的控制信号，对电动机进行控制。
一般情况下，采用功率晶体管作为开关元件，通过控制其导通和关闭，实现电动机的正反转控制。
直流电动机正反转原理
直流电动机正反转原理
直流电动机正反转原理是通过改变电流的方向和大小来实现的。
直流电动机是由永磁体和电枢组成的，电枢上通过一对刷子与电源相连。
当电源正极的电流进入电枢后，刷子与电枢接触，电流通过电枢产生磁场。
然后，刷子与电源的负极接触，电流改变方向，磁场极性也发生改变。
这样，磁场与永磁体之间会产生作用力，使得电枢开始旋转。
当电枢旋转到一定角度时，刷子与电枢断开，电流中断，电枢将继续以惯性运动。
此时，直流电机进入自动励磁状态，因为电枢的旋转产生的感应电动势会使电流重新流过电枢，重新激励磁场。
然后，刷子再次接触电枢，电流更新，电枢方向发生改变，在感应力的作用下，电枢再次旋转。
为了改变直流电动机的转向，只需改变电流的方向即可。
例如，如果交换电源引线的连接方式，即将正极连接到原先的负极，负极连接到原先的正极，电流的方向就会改变。
这样，电枢的感应力的方向也会改变，使电枢旋转的方向也随之改变。
因此，通过改变电流的方向和大小，可以实现直流电动机的正反转。
直流电动机正反转控制方法
直流电动机正反转控制方法直流电动机正反转控制方法直流电动机是广泛应用于工业和家庭的电动机之一，可以通过调整不同的控制方法，在不同的应用场景中实现不同的控制目的。
其中，正反转控制是直流电动机应用的常规控制之一，本文将介绍几种常见的直流电动机正反转控制方法。
1. 简单交换极性法这种方法是最简单和常见的正反转控制方法之一。
由于直流电机是由磁阻力和电动势两个构成的，当它的电源极性改变时，磁场和电动势也相应地改变，因此电机的旋转方向也会发生变化。
简单来说，通过交换电动机连接的正负极，可以实现直流电动机的正反转控制。
但是，这种方法在实际工作中的应用范围有限，因为在许多场合下，交换电源极性是不现实的。
2. 手动切换反转器法该方法需要一个手动反转器用于可更改电动机的电源极性。
反转器是一个切换装置，中间位置为关闭状态，向左和向右则分别实现正向和反向，根据需要转动反转器来手动改变电源的极性，从而控制电动机的方向。
该方法比较简单且价格便宜，但只适用于需要低频正反转的场合，而且需要人工操作。
3. 电子反转器法电子反转器是一种电子设备，它可以通过更改电动机的电源极性，实现直流电动机正反转控制。
该方法通常采用大小不同的 MOSFET 晶体管，通过激励电路控制 MOSFET 晶体管从而实现电源极性的更改。
这种方法具有操作灵活、反应迅速、稳定性好等优势，并且可以结合其他电子设备进行远程控制和自动化控制。
4. 程序控制反转器法这种方法通常应用于大型机器和复杂生产线。
它通过对反转器的编程控制实现电动机的正反转控制，相比较手动切换反转器法，节省了操作成本和时间，同时，采用程序控制反转器无需人工参与，提高了自动化程度。
但该方法需要专门的软件和控制程序，因此成本较高。
结论控制直流电机正反转的方法有很多种，不同的方法有不同的优缺点。
选择应该根据工作环境、电机负载的大小和形状、控制要求等多个因素进行综合考虑。
需要根据具体情况选择最适用的方法，以满足生产需求。
直流电机如何调转向-直流电机正反转原理图解
直流电机如何调转向?直流电机正反转原理
图解
1、他励直流电机
通常，可采纳下面两种方法来使直流电动机反转：
（1）将电枢两端电压反接，转变电枢电流的方向。
（2）转变励磁绕组的极性，即转变主磁场的方向。
在实际运行中，由于直流电动机的励磁绕组匝数较多，电感很大，把励磁绕组从电源上断开将产生较大的自感电动势，使开关产生很大的火花，并且还可能击穿励磁绕组的绝缘。
因此，要求频繁反向的直流电动机，应采纳转变电枢电流方向这一方法来实现反转。
此外，还必需指出，仅采纳上述方法之一即可实现电动机的反转，假如同时使用这两种方法，则反反为正，反而不能达到电动机反转的目的。
2、永磁直流电机
永磁式直流电动机，只要将电源正、负极连接方向调换，就可以实现电机反转。
3、无刷电机
用的是无霍尔掌握器，只要调换任何两条电机线就可以了。
用的是有霍尔掌握器，先调霍尔ac相线，再调线包AB相线就可以了。
4、串激式直流电动机
则需要转变定子线圈与碳刷（转子）串联的方向：假定原电机内部接线为：
电源进线——定子线圈1端——定子线圈2端——左边碳刷——电枢（转子）——右边碳刷——电源；
要转变转向，就需要改为：
电源进线——定子线圈1端——定子线圈2端——右边碳刷——电枢（转子）——左边碳刷——电源；
即将碳刷（或定子线圈）的两端接线对调即可。
串激式直流电机的转向与电源正、负极连接方向无关，实际上可以使用在沟通电路上。
直流电动机正反转控制电路图
直流电动机正反转控制电路图
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今天我们来看一下直流电机的正反转控制电路，首先我们分析一下电路图。
电路图分为三部分，整流电路主电路和控制电路。
整流电路我们要根据电机选择合适的整流变压器，直接单相电输入直流电输出。
这种直流电机只需要把供电的正负极对调就可以实现正反转，所以我们可以用两个接触器互锁实现控制。
电机的电源线在两个接触器上要对调一下，这样输出端才能实现正反转控制。
图中的红色线为电流的走向，这是按下正转按钮SB1的效果，按下的瞬间KM1线圈得电，KM1的辅助常闭点断开使得KM2无法工作，KM1和KM2形成电气互锁。
KM1自身的常开点闭合给线圈供电，所以松开按钮SB1以后，KM1自锁持续工作。
电机的电源接的是KM1的主触点，主触电闭合电机正转。
需要先按下SB3停止正转再按SB2，按下的瞬间，KM2自锁，KM2的常闭点断开使得KM1无法工作。
同时主触点闭合，电机反向运行。
不用的时候要把QS断开，不然整流电路是一直工作的，还有就是正转和反转的切换一定要断电减速。
图为实物接线，要点就是两个接触器的互锁。
利用的是接触器的辅助常闭点串彼此的工作线圈，实际应用中最好按钮开关接成机械互
锁，双重互锁更加的安全。
说明直流电机正反转控制的原理
说明直流电机正反转控制的原理
直流电机正反转控制是控制直流电机正转和反转时所必须知晓的理论知识。
直流电机
的运行方向取决于电流的流向，而电流的流向取决于电源与电机线圈之间的导通方式，也
就是说根据电源的连接模式决定了直流电机的正反转方向。
首先需要搞清楚的是，直流电机的正转与反转是通过改变其电源的连接情况来实现的，即改变电源的极性来实现电机正反转。
当电源与直流电机的线圈之间的连接方式为正向，
即共塞端线圈与电源的正极连接，而开始端线圈与电源的负极连接时，就会产生电流经线
圈逆时针流动，从而使直流电机反转。
反之，当其极性改变为负向，即共塞端线圈与电源
的负极连接，而开始端线圈与电源的正极连接，就会使得其电流经线圈顺时针流动，驱动
直流电机正转。
要正确控制电机的正反转方向，需要通过电流的流向来实现。
电机内部有一种叫磁场
方向反转的现象，当其转向或电源极性发生改变时，磁场也会随之改变，从而影响到电流
流向，从而达到控制直流电机的正反转的效果。
而要想正确操作直流电机的正反转，一般
要利用双极型开关，其原理是用这种双极型开关控制电源的极性，从而控制磁场的方向，
从而实现直流电机的正反转。
另外，还可以通过中继技术来实现直流电机正反转的控制。
其原理是利用一个中继场
和两个直流电源，把这两个直流电源不同步地投入中继场中，就可以产生一个相对转动的
磁场，从而得到控制电机正反转的作用。
总之，直流电机正反转控制就是根据电源的连接模式改变电流的流向来实现直流电机
正反转，还可以借助双极型开关实现，或者借助中继募集把控，从而实现电机正反转控制。
直流电机正反转原理
直流电机正反转原理直流电机是一种常见的电动机，它可以实现正反转运动。
那么，直流电机的正反转原理是什么呢？接下来，我们将深入探讨直流电机的正反转原理。
首先，让我们了解一下直流电机的结构。
直流电机通常由电枢、励磁系统和换向器组成。
电枢是直流电机的旋转部分，励磁系统则提供电磁场，而换向器则用于改变电枢的电流方向。
在正常情况下，电枢的电流方向是由换向器控制的。
在直流电机中，正转和反转是通过改变电枢的电流方向来实现的。
当电流通过电枢时，电枢会受到电磁力的作用而旋转。
如果电流方向与电磁场方向一致，电枢就会实现正转运动；反之，则会实现反转运动。
因此，要实现直流电机的正反转，就需要通过换向器来改变电枢的电流方向。
换向器是直流电机实现正反转的关键部件。
它通常由换向片、换向环和换向刷组成。
当电枢旋转时，换向器会根据电枢位置来改变电流的方向，从而实现正反转运动。
换向器的设计和工作原理对直流电机的正反转性能有着重要的影响。
除了换向器，直流电机的正反转还与励磁系统的工作状态有关。
励磁系统提供电磁场，而电枢则受到电磁力的作用而旋转。
在正转和反转时，励磁系统需要保持稳定的电磁场，以确保电枢能够正常运转。
在实际应用中，直流电机的正反转通常通过外部控制来实现。
通过改变电枢的电流方向和励磁系统的工作状态，可以实现直流电机的正反转运动。
这种控制方式可以通过电子器件或机械装置来实现，具有灵活性和可靠性。
总的来说，直流电机的正反转原理是通过改变电枢的电流方向和保持稳定的电磁场来实现的。
换向器和励磁系统在其中扮演着重要的角色，它们共同协调工作，确保直流电机能够实现可靠的正反转运动。
通过对直流电机正反转原理的深入理解，可以为工程师和技术人员提供指导，帮助他们更好地应用和控制直流电机。
直流电机正反转切换方法
直流电机正反转切换方法宝子！今天咱来唠唠直流电机正反转切换这事儿。
直流电机要实现正反转切换呢，有一种常见的方法就是改变电枢电流的方向。
你可以想象这个电枢电流就像是小电机的“指挥棒”，电流方向一变，电机转动的方向也就跟着变啦。
比如说，在电机的控制电路里，通过一些开关元件，像继电器或者晶体管之类的。
要是用继电器呢，就好像是一个小开关员在那里，根据你的指令把电路连接的方式换一换，让电流从不同的路径走，这样就改变了电枢电流方向，电机就欢快地朝着另一个方向转起来咯。
还有哦，改变励磁电流的方向也能让直流电机正反转。
不过这个方法相对来说可能会复杂一丢丢。
励磁电流就像是给电机注入一种特殊的“能量引导”，当你把这个引导的方向改变了，电机也会响应这种变化而反转。
这就好比你给一个小宠物指了不同的方向，它就会朝着新的方向跑去一样有趣。
在实际操作的时候呢，你得特别小心哦。
因为电机这个小家伙可有点小脾气呢。
如果切换的时机或者方法不对，可能会对电机造成损害，就像你突然让一个正在跑步的人紧急转向，要是处理不好可能就会摔倒受伤呢。
所以在设计电路的时候，一定要确保各个元件都能协调工作，就像一个小团队一样，大家齐心协力才能让电机顺利地正反转切换。
另外呀，现在还有一些专门的电机驱动器，这些小玩意儿可厉害啦。
它们可以很方便地控制直流电机的正反转，你只要按照说明书简单设置一下参数，就像给它讲个小秘密一样，它就能按照你的要求让电机正转、反转或者停下来。
这就大大简化了我们的操作，不用自己费劲去捣鼓那些复杂的电路啦。
总之呢，直流电机正反转切换虽然有几种方法，但不管用哪种，都要小心谨慎地对待这个小电机，这样它才能好好地为我们工作，是不是很有趣呢？。
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湖南机电职业技术学院
《汽车单片机应用技术》实训报告
题目汽车直流电动机正反转控制
院系汽车工程系
专业汽车电子1004 学生姓名向杰
指导教师冉成科
完成日期 2012年3月16日
目录
实训要求 (3)
第一章单片机与键盘的接口 (3)
按键的分类 (3)
按键的结构特点 (3)
独立按键结构 (3)
第二章显示器与单片机接口 (4)
LED显示及接口 (4)
第三章汽车发动机怠速系统单片机控制技术 (4)
(4)
步进电动机控技术 (4)
直流电动机控制技术 (4)
第计四章总体设 (5)
第五章实训心得 (6)
实训要求
1、分析MCS-51单片机的键盘与显示接口技术。
2、熟练编写MCS-51单片机键盘与显示接口程序。
3、正确编写汽车直流电动机的单片机控制程序。
4、完成汽车直流电动机的单片机控制电路。
第一章单片机与键盘的接口
按键的分类
按键按照接口原理可分为非编码键盘与编码键盘两类，这两类键盘主要区别是识别符及给出相应键码的方法。
非编码键盘主要是由软件来实现键盘的定义与识别，编码键盘主要是用硬件来实现对键的识别。
按键按照结构分为两类。
一类是无触点开关键；另一类是触点式开关键；前者耐用，后者价低。
按键的结构特点
键盘是由若干独立的键组成，键的按下与释放是通过机械触点的闭和与断开来实现的，因机械触点的弹性作用，在闭和与断开的瞬间均有一个不稳定的过程。
这种不稳定的状态称为抖动，抖动时间一般为5到10s。
独立按键结构单片机应用系统中，如果只需要几个功能键，此时可采用独立式按键结构。
独立式按键是指直接用I/O口线构成的单个按键电路。
每个按键单独占用一根I/O口线，其工作不会影响其他I/O口线的状态。
独立式按键电路配置灵活，软件结构简单，但是，在按键太多时，I/O口线浪费较大，不宜采用
第二章显示器与单片机接口
LED显示及接口
在单片机应用系统中，进行人机交互的数据和状态信息输出通常采用显示器，显示器种类很多，有：发光二极管显示器（简称LED）、液晶显示器（简称LCD）荧光二极管和CRT显示器，使用最多的显示器是LED和LCD。
常用的LED显示器有LED状态显示器，也就是发光二极管、发光二极管可显示两种状态，用于系统状态显示。
其工作原理，共阳极数码管的8个发光二极管的正极端连接在一起。
当驱动电路的输出端为高电平时，则该端所连接的字段导通并点亮，根据发光字段的不同组合显示出各种数字或字符。
第三章汽车发动机怠速系统单片机控制技术
汽车发动机怠速系统单片机控制技术包括步进电动机控制技术和直流电动机控制技术这两大部分。
步进电动机是一种将电脉冲转换成相应角位转或线位移的电磁机械装置，也是一种能把输出机械位移增量和输入数字脉冲对应的驱动器件。
直流电动机具有非常优秀的线性机械特性、宽的调速范围、大的启动转矩、简单的控制电路等优点，长期民来一直广泛地应用在各种驱动装置和伺机系统中。
3．2步进电动机控制技术
其控制原理：反应式步进电动机有三相、四相、五相、六相等多种。
步进电动机的运转是由脉冲信号控制的，传统的控制方法是采用环形脉冲分配器进行控制的，若采用单片机技术，那么就可以能过软件设置方式来控制步进电动机的运行，使用志业更方便、灵活
直流电动机控制技术
其控制原理：直流电动机是单片机实现的脉冲宽度调整控制系统。
单片机
89C51的P1口作为输入口，可通过8位DIP开关设置8位输入数N，P3。
5输出控制脉冲经光控制直流电动机的转速。
当8位DIP用于设定占空比的给定值，当开关闭合时，该位为零，当开关断开时，改位为“1”
第四章总体设计
按键按结构原理可分为触点式开关按键（如机械式按键）和无触点开关按键（如电气式按键），其中，机械式开关按键使用最为濒繁，多个按键配置灵活，适合按键较少的键盘。
矩阵键盘一般采用扫描方式识别别按键，键盘扫描工作方式有三种，既编程扫描、定时扫描和中断扫描。
汽车发动机怠速系统单片机控制技术，是从汽车直流电动机正反转控制项目入手，最后可用串行数据通信线连接计算机与仿真器，并将USB线连接到计算机和仿真器，把仿真头插到模块的锁紧插座中，实现软件控制硬件。
第五章实训心得
时光飞逝，又通过了一个星期的单片机学习，使我对单片机的认识有了更深的理解。
这周里我对汽车直流电动机正反转控制有了初步的了解，对上周的学习也了更好的巩固。
俗话说“好的开始是成功的一半”。
说起课程实训，我认为最重要的就是认真听好老师的讲解，自己认真的去练习编程，努力找到其中的乐趣。
其次，老师对实验的讲解要一丝不苟的去听去想，因为只有都明白了，做起设计就会事半功倍，如果没弄明白，就迷迷糊糊的去选题目做设计，到头来一点收获也没有。
最后，要重视程序的模块化，修改的方便，也要注重程序的调试，掌握其方法。
在这次难得的课程学习过程中我锻炼了自己的思考能力和动手能力。
通过题目选择和设计电路的过程中，加强了我思考问题的完整性.在实训过程中要注意增加的功能写好程序流程图，在程序流程图的基础上，根据芯片的功能写出相应的程序。
然后再进行程序调试和相应的修改，以达到能够实现所要求的功能的目的。
总的里说这周的实训我收获非常大。
在今后的实训中我会更加努力。