直流电机位置伺服系统驱动器设计

2 系统硬件设计
2.1系统硬件总体逻辑设计
2.1.1 前轮H桥驱动电路模块
为顺利实现电动小汽车的左转和右转，采用可逆PWM变换器。可逆PWM变换器主电路的结构式有H型、T型等类型。前轮控制电路为H桥驱动电路。
(1)前轮控制电路的原理图设计如图2所示。

(2)用Multisim8.0对电路进行仿真，对电路的正确性进行验证。。
对左边桥路输入Vp-p为5 V,周期为1 ms,占空比为60%的电压信号,右边桥路输入低电平(接地)，所以Q1的B极是高电平，同时Q5对其C极提供反向电压偏置，又因E极为低电平，从而Q1、Q2导通，左边桥路工作；因Q4的B极是低电平，故其截止，右边桥路不工作，经过电路仿真，使电机正(反)转。
变换电桥信号输入,右边桥路输入Vp-p为5 V,周期为1 ms,占空比为60%的电压信号,左边桥路输入低电平(接地),其工作原理同上。在电机两端产生电势差,使电机反(正)转。

2.1.2 后轮H桥驱动电路模块
(1)后轮控制电路的原理图设计如图3所示。

(2)用Multisim8.0对电路进行仿真，对电路的正确性进行验证测试。
2.1.3 光电传感器电路模块
对于自动寻迹传感器，反射距离都在１ cm~2 cm左右，探测环境都在阴影之下，不易受到日光的干扰。因此，这两种探测的传感器都选用FS-359F反射红外传感器，048W型封装。该封装形状规则，便于安装。在使用约40 ｍA的发射电流、没有强烈日光干扰(在有日光灯的房间里)探测距离能达８ cm，完全能满足探测距离要求。
红外反射光强法的测量原理是将发射信号经调制后送红外管发射,光敏管接收调制的红外信号。反射光强度的输出信号电压Vout是反射面与传感器之间距离x的函数，设反射面物质为同种物质时，x与Vout 的响应曲线是非线性的[4]。如果设定电压达到某一阈值时作为目标，不同的目标距离阈值电压是不同的。
3 软件设计
3.1软件开发环境
uVision2 IDE 是一个基于Window的开发平台,包含一个高效的编辑器、一个项目管理器和一个 MAKE 工具。uVision2支持所有的 KEIL8051工具,包括C编译器宏汇编器连接/定位器目标代码到HEX的转换器。
单片机仿真器普遍支持C语言程序的调试，为单片机编程使用C语言提供了便利条件[6]。