转速测量及控制系统设计
发动机测功机系统及转速测控系统设计
发 动机 试 验 台是 一 个 复 杂 的 测 控 系 统 ， 测 功 机 是 进
行 发 动机性 能 试验 的关 键 设 备 ， 测 功 机 用 于 测 量 发 动 机 的动力 性 （ 转速 、 转矩 和 功率 ） 和经济性 （ 燃油消耗 ） ， 作
为发动机的动力吸收装置 ， 模拟发动机工作时 的实际载 荷 。测 功机 控 制水 平 的高 低直 接影 响 到能 否如 实反 映 发
Ｃ Ａ Ｎ ｏ ｐ ｅ ｎ是 一种 架 构在 控 制 局 域 网路 （ Ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ Ａ ｒ ｅ ａ Ｎ ｅ ｔ ｗ ｏ ｒ ｋ ， Ｃ Ａ Ｎ） 上 的高 层 通 讯 协 定 ， 包 括 通 讯 子 协 定 及 设 备 子协 定 常在嵌 入 式 系 统 中使 用 ， 也 是 工 业 控 制 常 用
摩 托 车测 功 机需 要测 量 的参 数 比较多 ， 也 比较 分 散 ， 传 统 的分散 式 控制 系 统 由现 场设 备 、 接 口与 计 算 机设 备 以及通 信设 备 组成 ， 由 于 系统 可 靠 性 差 和 控 制 管 理 落 后 等原因 ， 具 有 明显 的局 限性 。本 文 介绍 了基 于 Ｃ Ａ Ｎ总 线
动 机 的性 能 ， 能否 提供 发 动 机设 计 和 改进 的依 据 ， 因此 ，
它 对 提高 发动 机 的性 能ห้องสมุดไป่ตู้和质量 居 于重要 的位置 。
Ｃ Ａ Ｎ ｏ ｐ ｅ ｎ有两 种基 本 的数 据 传输 模 式 ： 通 过 进 程 数 据 对象 （ Ｐ Ｄ Ｏ） 对小 型 的数据 进 行 高 速数 据 交 换 ， 以及 通 过 服务 数 据 对 象 （ Ｓ Ｄ Ｏ） 对 对 象 字 典 进 行 访 问。Ｓ Ｄ Ｏ 主
霍尔式传感器转速测量系统的设计课件
设计时应考虑选择合适的算 法，以准确提取转速信息。
还需要考虑如何将转速值进行 显示或输出，以满足用户的需
求。
05
系统测试与验证
测试环境搭建
01Biblioteka 0203测试设备霍尔式传感器、转速计、 信号发生器、示波器、数 据采集卡等。
测试环境
搭建一个封闭的测试环境 ，模拟实际工作条件，包 括温度、湿度、振动等环 境因素。
要根据传感器的输出信号特性和系统要求， 选择合适的放大器和反馈回路，以保证信号 放大的效果和稳定性。
信号处理电路设计
01
信号处理电路的作用
对放大后的信号进行进一步的处理，如滤波、整形等，以便得到准确的
转速信息。
02
信号处理电路的组成
主要包括比较器、滤波器、触发器等部分。
03
信号处理电路的设计要点
要根据系统的测量精度和抗干扰能力要求，选择合适的比较器和滤波器
霍尔元件
利用霍尔效应制成的半导体元件， 能够将磁场信号转换为电信号。
霍尔元件工作原理
当磁铁靠近霍尔元件时，由于磁场 的作用，霍尔元件内部产生霍尔电 动势，从而输出相应的电压信号。
霍尔式传感器的应用
转速测量
利用霍尔式传感器测量旋转物 体的转速，通过测量磁铁的旋
转速度来计算转速。
磁场检测
霍尔式传感器可用于检测磁场 强度、方向和变化，广泛应用 于电机控制、磁记录等领域。
位置检测
通过检测磁场的变化，霍尔式 传感器还可以用于检测物体的 位置和位移，如接近开关、位 移传感器等。
电流检测
在电力系统中，霍尔式传感器 可用于测量电流大小和方向， 具有测量精度高、线性度好等
优点。
03
系统硬件设计
基于光电传感器的转速测量系统设计_毕业设计
毕业设计学生姓名Xxx学号170302041 院(系) 电子与电气工程专业Xxx题目基于光电传感器的转速测量系统设计指导教师年月摘要：转速是发动机重要的工作参数之一,也是其它参数计算的重要依据。
目前常用的转速测量方法有离心式转速表测速法、测速发电机测速法、光电码盘测速法和霍尔元件测速法等。
在对各种测速方法进行分析后提出了基于光电传感器的转速测量系统。
详细分析了系统的组成及工作原理，给出了系统中各硬件模块设计方法及系统软件设计方法，给出了部分程序流程图和程序清单。
该测速系统安装维护方便，工作稳定，运行可靠，具有较大的推广应用价值。
关键词：单片机，光电转速传感器，转速测量，数据处理Abstract：The rotate speed is one of the important parameters for the engine, and it is also the important factor that calculates other parameters. At present there are many methods for the tachometric survey measurement. After analyze various rotate speed measurement methods, the photoelectric sensor tachometric survey system is presented. The composition and the principle of the system are presented, and the design method of hardware and the software are also presented. The whole system has the bigger promotion application value.Key words：single-chip computer，photoelectric sensor，rotate speed measurement，data processing目录1 引言 (4)2 系统组成及工作原理 (4)2.1转速测量原理 (4)2.2转速测量系统组成框图 (4)3 系统硬件电路的设计 (5)3.1 脉冲产生电路设计 (5)3.2 光电转换及信号调理电路设计 (6)3.2.1 光电传感器简介 (6)3.2.2 光电转换及信号调理电路设计 (7)3.3 测量系统主机部分设计 (8)3.3.1 单片机 (8)3.3.2 键盘显示模块设计 (10)3.3.3 串行通信模块设计 (12)3.3.4 电源模块设计 (13)4 系统软件设计 (14)4.1 主程序设计 (14)4.2 数据处理过程 (16)4.3 浮点数学运算程序 (17)5 制作调试 (17)6 结果分析 (19)结论 (20)参考文献 (21)致谢 (22)1引言转速测量是社会生产和日常生活中重要的测量和控制对象。
基于单片机的电机转速测量系统设计_(附图及源程序)
摘要在工程实践中，经常会遇到各种需要测量转速的场合，测量转速的方法分为模拟式和数字式两种。
模拟式采用测速发电机为检测元件，得到的信号是模拟量。
数字式通常采用光电编码器，霍尔元件等为检测元件，得到的信号是脉冲信号。
随着微型计算机的广泛应用，特别是高性能价格比的单片机的出现，转速测量普遍采用以单片机为核心的数字式测量方法。
本文便是运用AT89C51单片机控制的智能化转速测量仪。
电机在运行过程中，需要对其进行监控，转速是一个必不可少的一个参数。
本系统就是对电机转速进行测量，并可以和PC机进行通信，显示电机的转速，并观察电机运行的基本状况。
本设计主要用AT89C51作为控制核心，由霍尔传感器、LED数码显像管、HIN232CPE电平转换、及RS232构成。
详细介绍了单片机的测量转速系统及PC机与单片机之间的串行通讯。
充分发挥了单片机的性能。
本文重点是测量速度并显示在5位LED数码管上。
其优点硬件是电路简单，软件功能完善，测量速度快、精度高、控制系统可靠，性价比较高等特点。
关键字：MSC-51（单片机）；转速；传感器目录摘要 (1)Abstract .................................... 错误!未定义书签。
1 序言 (1)2 系统功能分析 (2)2.1 系统功能概述 (2)2.2 系统要求及主要内容 (3)3 系统总体设计 (4)3.1 硬件电路设计思路 (4)3.2 软件设计思路 (4)4 硬件电路设计 (6)4.1 单片机模块 (6)4.1.1 处理执行元件 (6)4.1.2 时钟电路 (10)4.1.3 复位电路 (11)4.1.4 显示电路 (12)4.2 霍尔传感器简介 (15)4.2.1 霍尔器件概述 (15)4.2.2 霍尔传感器的应用 (16)4.2.3 AH41霍尔开关 (17)4.3 发送模块 (18)5 软件设计 (22)5.1 单片机转速程序设计思路及过程 (22)5.1.1 单片机程序设计思路 (22)5.1.2 单片机转速计算程序 (23)5.1.3 二-十进制转换程序 (24)5.2 程序设计 (27)6 系统调试 (29)6.1 硬件调试 (29)6.2 软件调试 (30)6.3 综合调试 (32)6.4 故障分析与解决方案 (33)6.5 结论与经验 (34)参考文献 (36)致谢 (37)附录 (38)附录1 电路原理图 (38)附录2 元器件清单 (39)1 序言智能化转速测量可以对电机的转速进行测量，电机在运行的过程中，需要对其平稳性进行监测，适时对转速的测量有效地可以反映电机的状况。
基于AT89C52单片机的转速测量系统设计
目录1.1单片机技术课程设计任务书 (3)1.1.1课程设计任务 (3)1.1.2课程设计目的 (3)1.1.3课程设计要求 (3)1.1.4课程设计内容 (3)1.1.5课程设计报告要求 (3)1.1.6课程设计进度表安排 (4)1.1.7课程设计考核办法 (4)1.2总体设计方案(画出一个实现电路功能的大致框图) (5)2.硬件电路（各组成部分电路）设计及其原理说明 (6)2.1转速信号采集 (6)2.2转速信号处理电路 (7)2.3测量系统主机部分设计 (9)2.3.1复位电路 (9)2.3.2晶振电路 (11)2.3.3最小系统的仿真 (12)2.4显示部分设计 (13)3.软件系统设计 (18)3.1语言的选用 (18)3.2主程序初始化 (19)3.2.1定时器的初始化 (19)3.2.2中断允许控制 (20)4.元器件的选择及其相关技术数据，参数的计算 (22)4.1传感器 (22)4.2放大器 (24)4.3单片机AT89C52 (25)4.4LED显示器 (29)5.总体电路原理图及其整个电路的工作原理.............................................. 错误！未定义书签。
5.1总体电路原理图见附表A。
........................................................... 错误！未定义书签。
5.2转速测量系统的原理。
................................................................... 错误！未定义书签。
5.2.1转速测量方法........................................................................ 错误！未定义书签。
5.2.2转速测量原理........................................................................ 错误！未定义书签。
基于霍尔传感器的电机转速测量系统设计
３ ． 程 序 ｖ ｏ ｉ ｄ ｃ ｏ ｕ ｎ ｔ ｅ ｒ （ ｖ ｏ ｉ ｄ ）ｉ ｎ ｔ ｅ ｒ ｒ ｕ ｐ ｔ ０ ｛ ｃ ｏ ｕ ｎ ｔ ＋ ＋： ｉ ｆ （ ｃ ｏ ｕ ｎ ｔ ％ ６ ＝ ＝ ０ ）／ ／ ６次循 环 为 电机 转 一 圈 ｛ｚ ｓ ＋ ＋ ： ／ ／ 转圈计 数加 １ ）
—
』
｝
。 Ｉ （ ｄ ｉ ｓ ｐ ｌ ａ ｙ ｆ ｉ ］ ） ：／ ／ １ Ｃ Ｄ显 示 ／ ／ ｄ Ｍａ ｙ ｍ Ｓ （ ５ ０ Ｏ ） ‘
一
ｖ ｏ ｉ ｄ ｄ ｅ ｌ ａ ｙ ｌ ｍ ｓ （ ｉ ｎ ｔ Ｘ ）／ ／ 延时 函数 ｛
ｉ ｎ ｔ ｉ ， Ｊ ：
／ ／ ５ ０ ｍ ｓ定 时
／ ／ ５ ０ ． ２ ０ ＝ １ ５
Ｔ Ｍ Ｏ Ｄ ＝ Ｏ ｘ ０ １ ：
Ｔ Ｈ Ｏ ＝ Ｔ Ｈ Ｍ１ ：
—
Ｔ Ｌ Ｏ ＝ Ｔ Ｌ ＿ Ｍ １ ： ｉ ｎ ｉ ｔ ＿ Ｌ Ｃ Ｍ（ ）： ｗ ｈ ｉ １ ｅ （ ｆ ｂ ＝ ＝ ０ ）
ｉ ｆ （ 斗 ＋ ｍ ｓ ｅ ｃ ： ＝ ２ Ｏ ） ｛ｆ ｂ ＝ ｌ ：）
１
（ 二 ） 定 时 器 中 断 ｌ ＿ 工 作 过 程 Ｔ Ｔ Ｏ定时器每 １秒定时中断一次，读 取记 录的脉冲个数 。 ２ ． 流 程 图 如 图 ６所 示 ：
嘲硅
（ 三 ）程序 ｍ ａ ｉ ｎ ０
｛Ｐ ２ ０ ＝ Ｉ ：
Ｐ ２ ０ ＝ ０：
Ｉ Ｅ ＝ ０ ｘ ８ ３ ：
｛）
Ｅ Ａ ＝ ０：
ｉ ｆ （ ｚ ｓ ＞ ＝ ｌ Ｏ ０ ０ ）
Ｐ ２ ０ ＝ Ｉ：
电机转速测量系统设计
电机转速测量系统设计引言：在工业生产中，电机的转速是一个非常重要的参数，对于电机的控制和监测具有极大的意义。
因此，设计一个准确测量电机转速的系统是至关重要的。
本文将详细介绍一个电机转速测量系统的设计，包括硬件设计和软件设计。
1.系统硬件设计：（1）传感器选择：电机转速的测量可以采用多种不同的传感器，如光电编码器、霍尔效应传感器等。
根据转速范围和实际需求，选择合适的传感器。
例如，对于高速电机，光电编码器是一个较好的选择，而对于低速电机，霍尔效应传感器更为合适。
（2）电路设计：根据所选传感器的特性，设计合适的电路来接收和处理传感器输出的信号。
电路应包括信号放大器、滤波器和适当的保护电路，以确保对传感器输出信号的准确测量和可靠性。
（3）ADC选择：传感器输出的信号是模拟信号，需要将其转换为数字信号以进行处理和分析。
选择合适的ADC（模数转换器）来实现信号转换。
ADC的选择应考虑到转换精度、速度和功耗等因素。
2.系统软件设计：（1）信号处理：通过ADC获取的数字信号可以通过软件进行进一步处理。
根据具体需求，可以采用滤波、放大、平均等方法来提高测量精度和减小噪声干扰。
（2）算法设计：根据测量需求和应用场景，设计合适的算法来计算电机的转速。
常用的算法包括脉冲计数法、相位差法和频率计算法等。
选择合适的算法需要考虑测量精度、实时性和系统复杂度等因素。
（3）界面设计：为了方便用户对电机转速进行监测和控制，可以设计一个用户界面来显示测量结果和提供控制功能。
界面可以采用图形界面或者命令行界面，具体设计需要根据用户需求和系统复杂度进行选择。
3.系统测试和优化：完成硬件和软件设计后，需要对系统进行测试和优化。
测试过程中应验证系统的测量精度、稳定性和响应时间等指标。
如果存在问题，需要对系统进行优化和调整，直到满足设计要求为止。
总结：电机转速测量系统是一个重要的控制和监测系统，其准确性和可靠性直接影响到电机的运行和维护。
本文给出了一个电机转速测量系统的设计流程，包括硬件设计和软件设计。
基于单片机的电机转速测量系统设计
基于单片机的电机转速测量系统设计一、绪论电机是现代工业生产中常用的电力传动装置，其转速的准确测量对于工业生产的稳定运行和质量控制具有重要意义。
本文设计了一种基于单片机的电机转速测量系统，通过对电机转速的实时监测和数据采集，实现对电机运行状态的有效控制和管理。
二、系统设计方案1.硬件设计：a.使用单片机作为控制核心，选择适合的单片机芯片，如STC89C52b.采用光电传感器作为转速检测元件，通过将光电传感器的发光管与光敏电阻相对应，并将其安装在电机转轴上，当转轴旋转时，光敏电阻会根据光线的变化产生电信号，通过电压变化实现转速测量。
c.添加滤波电路，通过对信号进行滤波处理，保证测量结果的稳定性和准确性。
d.利用LCD液晶显示模块，显示电机的实时转速。
e.设计相关电源和电路，保证系统正常运行。
2.软件设计：a.使用C语言编程，通过单片机的编程框架，编写测量转速的程序。
b.通过定时器中断的方式，实时采集光电传感器的信号，并进行信号处理，得到电机的实时转速值。
c.将转速值存储在内部存储器中，以备后续分析和处理。
d.利用LCD液晶显示模块，将转速值显示在LCD屏幕上，实现实时监测。
三、系统特点1.精确度高：通过光电传感器和滤波电路的配合使用，能够准确测量电机的转速，保证测量结果的准确性。
2.实时监测：通过单片机的编程，能够实时监测电机的转速，及时发现异常情况并进行处理。
3.数据采集:可以将转速数据存储在内部存储器中，方便后续分析和处理，实现对电机的有效控制和管理。
4.易于操作：通过LCD液晶显示模块，能够直观地显示转速值，操作简单方便。
5.低成本：该系统采用单片机作为核心，硬件设备简单，成本较低。
四、系统优化1.添加报警功能：当电机转速超过设定值或低于设定值时，系统能够及时发出警报提示操作人员，防止电机在异常情况下继续运行，保护设备安全。
2.添加通信功能：通过添加通信模块，将转速数据传输至上位机或者其他设备，实现对电机的远程监控和控制。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
测试技术基础课程设计报告书设计题目转速测量及控制电路设计院（系）机械工程与应用电子技术学院班级080102指导教师组长组员2011 年 6 月7 日北京工业大学目录一、课题背景、目的及目标 (2)二、方案选择 (2)2.1备选方案 (2)2.2测量电路原理 (3)2.3控制电路工作原理 (8)三、方案具体实施 (12)3. 1传感器的选择 (12)3.2电路板制作及调试 (12)3.3整体电路搭建和调试 (12)四、系统测试的具体步骤及过程和结果 (13)4.1电路分块测试 (13)4.2整体电路测试 (13)五、分析与总结 (14)六、小组成员及分工 (16)七、参考文献 (16)一、课题背景、目的及目标在各种工业生产领域里都活跃着各式各样的旋转机械，如何正确地测量这些旋转机械的转速，并加以控制，这对利用旋转机械获得输出动力的用户来说，是一项不可缺少的工作。
我们的系统就是来实现如何测量转速并进行转速控制的功能，最终可以应用到实际生产过程中。
二、方案选择转速的测量方法多种多样，利用传感器来测量是现今最通用的路径。
广泛应用的传感器有光电传感器、电磁传感器、霍尔传感器等。
2.1备选方案1.运用光电式转速传感器将转速信号转为数字信号，将信号传送到计算机，运用labview显示电机转速，并发出转速控制命令，在经过D/A转换和控制电路控制电机转速；图2.12.运用光电式转速传感器将转速信号转为数字信号，将其传送至放大电路并显示转速，和要求的转速进行比较，然后调整控制电路地滑动变阻器电阻，进而控制电机转速图2.23.运用霍尔式转速传感器将转速信号转为数字信号，将其传送至放大电路并显示转速，和要求的转速进行比较，然后调整控制电路地滑动变阻器电阻，进而控制电机转速。
图2.3经过分析讨论和实际操作，考虑到我们的控制电路和显示电路的电压限制，我组最终选择第三套方案。
下面是方案电路的具体分析：2.2测量电路原理 2.2.1主要原理：霍尔转速传感器的霍尔元件在产生霍尔电势后，会将其转换为交变电信号，最后传感器的内置电路会将信号调整和放大，输出矩形脉冲信号。
因此在霍尔转速传感器测量非铁磁材质的设备时，需要事先在旋转物体上安装专门的磁铁物质，用以改变传感器周围的磁场，这样霍尔转速传感器才能准确的捕捉到物质的运动状态。
所以我们对输出信号采集后，在单位时间内统计有多少个高频信号，就可以间接的测得转速，单位（转/分）。
实验室的测速转盘上有6个磁铁，因此电机主轴旋转一周就产生6个脉冲，根据显示电路板显示的旋转频率f(赫兹),得出转速n （转/分）与频率f 的关系为：60106fn f =⨯≡ 2.2.2主要元器件本电路中用到的主要元器件有：译码器4511BD 、加法器4518BD 、触发器4013BD 、时钟芯片PCF8583、共阴极数码管等；其电路图如图所示：图2.4 芯片资料如下：图2.5各主要元器件及其性能指标时钟芯片PCF8583及周围元件组成的局部电路能产生高精度的频率为1Hz 的方波信号。
图2.6 产生的方波信号图2.2.3基本思想当接入输入信号后，电路将记录在时钟芯片产生的一个周期信号内输入信号的脉冲数，此脉冲数即为输入信号的频率。
2.2.4电路分析在没有接入输入信号时，两个触发器的Q端均处于低电平状态。
电路进入工作状态后，当时钟芯片产生的时钟信号脉冲的上升沿到来时，触发器的Q端被置为高电平，随后电容要进行充放电过程，由于时间常数很小，触发器的Q 端又很快处于低电平状态，形成一个尖峰脉冲，将加法器和计数器全部清零。
这时输入信号的脉冲每经过一个下降沿，加法器就完成一个加一的操作。
每完成十个加一的操作，各位加法器的Q4端就会产生一个下降沿的脉冲，使得十位端加法器完成一个加一的操作，实现进位。
1秒后，即时钟信号经历了一个周期后，时钟芯片产生的时钟信号脉冲的上升沿再次到来，触发器的Q端又被置为高电平，随后电容要进行充放电过程，形成一个尖峰脉冲，使译码器完成锁存操作，并使显示器显示所记录的脉冲数（即输入信号的频率）。
2.3控制电路工作原理2.3.1电路原理图图2.7电路原理图脉宽调质式直流电机控制电路可分为三角波发生电路、电压比较器电路、推挽放大电路等三部分组成，现进行如下分析：2.3.2三角波发生单元电路图2.8三角波发生单元电路图如图2.8所示，该单元电路是一个三角波发生器，该电路的特点是不需外加触发信号，电路自激振荡，没有稳态，可以产生稳定的三角波，为整个电路提供时钟脉冲。
这个电路首先通过改变运算放大器的正向输入端电压，使工作在饱和区的运算放大器的输出端产生方波，在经过工作在线性区的运算放大器的积分电路使输出端产生三角波。
下面介绍主要元件的功能及一些数值的计算。
第一级的运算放大器工作在饱和区，通过比较正向输入的电压与零的大小即输出+12V 或-12V 的方波，第一级运算放大器的输出方波即是第二级运算放大器的正向输入电压。
利用工作在先线性区的运算放大器的“虚短路”、“虚断路”原理计算第一级运算放大器的正向输入电压。
由“虚短路”u u +-=，“虚断路”0i i +-==可得1111111o Iw w w U U u R R R R R R +=⋅+⋅++ （2-1）771tIo I FFU u U dt t R C R C -=-=⋅⋅⋅⎰（2-2） 将式（2-1）代入式中有117I I w FU tU R R R C ⋅⋅=⋅⋅ （2-3） 336171118.210 4.7100.110 3.854()F w w w R R C t s R R R -⋅⋅⨯⨯⨯⨯⨯=== （2-4）当10u +=时产生的方波将从+12V 转变为-12V ，或者将从-12V 转变为+12V ，即影响着方波输出的频率，当滑动变阻器滑动到总阻值的50%时，可以得到方波输出的周期为：33617318.210 4.7100.110154.162510F w R R C t s R μ-⋅⋅⨯⨯⨯⨯⨯===⨯ （2-5） 由此可得方波输出的周期为：44154.16104616.64T t s μ-=⋅=⨯⨯= （2-6）由式（2-4）可见，通过调节电位器（滑动变阻器1w R ）可以得到不同频率的方波。
2.3.3电压比较器电路单元图2.9电压比较器单元电路图如图2.9所示，为电压比较器单元电路图，此处的LM741运算放大器工作在饱和区，运算放大器的正向输入端为从上一级电路中的输出波形，运算放大器的方向输入端是通过电位器来调节出来的电压，此电压为一个标准的比较值，若三角波的电压比此比较值大，则输出的电压被拉为+12V 的高电平；若三角波的电压值比此比较值小，则输出的电压被拉为-12V ，也正是调节此处的电压比较值来调节输出波形的占空比。
用数学关系式表现上述关系即：若u u >输入比较值，则有12u V =+输出；若u u <输入比较值，则有12u V =-输出。
下面以一个实例来计算该电路模块。
若此时滑动变阻器放置在总阻值的50%，则此时的电压比较值为：2412(5 6.8)06.8 6.810u =-⨯+=++比较值 即当将滑动变阻器放置在总阻值的50%时，比较值为0，既可以将三角波变为占空比为50%的方波，此时电机转速的宏观反映即没有转动。
2.3.4推挽功率放大单元电路图2.10 推挽放大单元电路图如图2.10所示，为推挽放大单元电路图。
此电路部分为功率放大电路，当通过电压比较器输出的电压为+12V时，由三极管（NPN型）基极、发射极和集电极的电压可以判断三极管Q1工作在饱和区。
工作在饱和区时，三极管Q1的集电极和发射极将近似短路。
由三极管（PNP型）基极、发射极和集电极的电压可以判断三极管Q2工作在饱和区。
此时，在连接电机后，三极管Q2的集电极和发射极的电压降为0V，直接导通用来驱动电机，我们驱动的电机的功率为12V，20W。
在推挽功率放大电路上半部分导通的同时，下半部分是截止的。
我们来看二极管D2的两端所承受的电压为24V，因此，在选用二极管型号时一定要注意这种参数的选择。
在注重二极管所能承受方向电压的同时，我们也应当注意二极管的转换频率，及方波的频率。
在这里我们所选二极管时选用的是快恢复型的二极管，因为在三角波发生器中的电位器调节到一定程度的时候，产生方波的频率会比较大，二极管恢复的速度一定要能够与此波形相互匹配，所以选用快恢复的二极管。
推挽功率放大电路的下半部分与上半部分的工作原理相同。
在下半部分工作的时候，推挽功率放大电路是的上半部分是截止的。
当有第二级输出的电压为-12V时，由三极管（PNP型）基极、发射极和集电极的电压可以判断三极管Q3工作在饱和区，工作在饱和区时，三极管Q3的集电极和发射极将近似短路。
再由三极管（NPN型）基极、发射极和集电极的电压可以判断三极管Q4工作在饱和区。
此时，在连接电机后，三极管Q4的集电极和发射极的电压降为0V，直接导通用来驱动电机，我们驱动的电机的功率为12V，20W。
此时上半部分的二极管的选用原理和刚才所述的二极管选用原理相同，这里不再重复阐述。
2.3.5整体工作原理如图2.11所示，为整体电路模块图，现在将从整体的工作原理来分析脉宽调质式直流电机控制电路。
此题目中的脉宽调质式直流电机控制器电路主要由三角波发生单元电路、比较单元电路以及功率放大单元电路三部分组成。
三角波发生单元电路是先通过电路的自激振荡产生方波，通过运算放大器与电容的使用产生三角波，即作为第二级电路的输入信号；比较傲单元电路中的运算放大器作为一个比较器使用，即预先设定一个电压标准值，三角波通过与预定值的比较，再通过工作在饱和区的运算放大器产生方波，作为第三级电路的输入信号；功率放大电路为典型的推挽功率放大电路，根据输入信号的正负不同，控制三极管工作的状态，驱动电机转动，实现宏观上的正转、反转和停止。
图2.11整体电路模块图三角波发生电路用于产生三角波，此三角波的频率与幅值与电路中的电子元器件的属性有定量的关系，这些在上述的计算部分已经阐述，这里不再重复。
产生的三角波将输入到第二个电路单元模块——电压比较器单元电路。
在电路的反向输入端通过调节滑动变阻器的阻值来调节标定的比较值，输入的三角波与此标准的比较值来比较，将其转化为一个有占空比的方波，通过调节滑动变阻器的阻值来调节方波的占空比。
此时输出的波形并不能够带动电机的转动，因为输出的电流约为几毫安，必须经过功率放大电路来实现电机的驱动，此处应用的为推挽功率放大电路，通过此电路来提供驱动电机的电流，实现电机的驱动。
三、方案具体实施3. 1传感器的选择在系统方案拟定完成之后，我们开始查阅有关传感器的相关资料，在网上查到霍尔传感器的资料后，定下型号QZL300型霍尔齿轮传感器。