用C语言实现电机控制电路
摘 要
在电机控制实验中，以前用开关和继电器来实现电机的正转、反转和停止动作。现在我们采用计算机程序来控制对电机的各种动作，除了正转、反转和停止以外，还增加了定时器操纵和出入口锁定等动作。从而增强了实验的效果。我们将编辑好的程序置入电机驱动IC来实现电机控制电路。
【关键词】继电器 电机驱动IC PIC
各种电气、电子相关的实验中最常见的就是电机控制的实验。过去我们使用的方法是利用开关和继电器来实现电机的正转、反转和停止动作。现在我们可以利用计算机程序来实现各种电机电路的控制方法。
利用计算机程序进行电机控制电路情况下，首先考虑好电机控制电路时要实现的各种动作，然后按照指定动作，编译并调试程序，接着我们将调试成功的程序载入电机驱动IC芯片中，也就是现在广泛被使用的PIC微型机，最后我们将PIC微型机连接到电路中，确认电机的动作。
1 电机控制电路的构成
在电路中不使用特殊的零件和材料，价格低且容易得到的材料进行设计和制作。
（1）模型用的小型电机。
（2）作为电路电源使用的电池。
（3）使用PIC16F84A作控制。
（4）使用TA7257P作为电动驱动IC。
（5）实验用的小型电路。
2 过去的电机控制电路方法
过去控制电路最基本的方法用开关控制电路。如图1（a）、（b）、（c）所示。使用的开关是2级两投闸刀开关。图1（a）中开关在中间位置，电机M没有电流流过处于停止状态。图1（b）中电机M顺时针方向电流流动。图1（c）中电机M逆时针方向电流流动。开关的位置和电流的流向及电机的转动方向的变化相关。
3 新的设计方法控制电路
我们采用新的设计是电机驱动IC方式。这种方法不使用机械的继电器，电机驱动IC由PIC输入信号后控制电机旋转的电子方法。如图2。
电机驱动IC的构造是将过去的继电器换成晶体管。晶体管A、B、C、D由信号ON-OFF控制工作。电机驱动IC的输入端IN2，IN1从PIC中得到信号1或0，通过两输入端信号组合得到的运行状态如表1。
表1：电机驱动IC的功能表
IN2 IN1 功能
0 0 停止
0 1 正转
1 0 反转
1 1 短路
图2中，从PIC输入 RB1=0，RB0=0时，IN2，IN1信号为0，电机M未通电。处于停止状态。当从PIC输入RB1=0，RB0=1时，电机M正转。RB1=1，RB0=0时，电机M反转。另外，无论是正转还是反转的情况下，RB1=1，RB0=1时，电机处于断电急刹的状态，形成短路状态。
4 控制程序
PIC中下载的程序由C语言编译。
（1）电机M正转时的程序：
void main （void）{
init（）；
PORTB = 0b00000001；"motorCW
while（1）；
}
（2）电机M反转时的程序：
void main （void ）{
init（）；
PORTB = 0b000000010；"motorCCW
while（1）；}
（3）电机M短路状态下的程序：
void main （void ）{
init（）；
PORTB = 0b000000011；"motorBREAK
while（1）；
}
（4）定时器操纵的程序：
void main （void ）{
init（） ；
pause （2000）； //delay
PORTB = 0b00000001；//motor CW
while （1）；
}
（5）出入口锁定的程序：
Void main（void）{
init（）
while（1）{
switch（PORTA）{
case CW：
if（PORTB==0b00000010）break；
PORTB=0b00000001；
Break；
case CCW：
if（PORTB==0b00000001）break；
PORTB=0b00000010；
Break；
case STOP：
PORTB=0b00000000；
Break；
Default：
Break；}
}
}
5 总结
我们利用C语言程序嵌入电机驱动IC后控制电路中电流促使电机工作。正转、反转和停止及定时器操纵和出入口锁定等动作。实验效果良好，比传统的方法更灵活有效，实现了期待的各种电机动作。在今后的研究中将考虑把PIC嵌入到其他设备中。
参考文献
[1]G.Tadmor，Dissipative design，losslessdynamics，and the nonlinear TORA benchmark example[C].IEEE Trans.Control Syst.Technol.9（2），2001.
[2]谭浩强.C语言程序设计[M].北京：清华大学出版社，2010.
[3]黄智伟，李月华.嵌入式系统中的模拟电路设计[M].北京：电子工业出版社，2014.
作者简介
李依霖（1981-）女，辽宁省辽阳市人。现为吉林建筑大学城建学院计算机科学与工程系助教，主要从事智能控制和网络交易。
作者单位
吉林建筑大学城建学院计算机系 吉林省长春市 130111
