基于ATmegal6单片机的通用电机控制装置的设计

摘要：以ATmegal6单片机为控制核心，给出了利用主从两片单片机来实现高效电机控制和人机接口，并通过单片机编程实现对多种交直流电机和步进电机的驱动控制，同时用RS232／485工业总线来将多个控制器连接成网络，从而实现电机的网络化远程控制的设计方法。

0 引言

电机的驱动与控制是现代电子技术中一个重要的研究课题，不同种类的电动机需要有不同的控制和驱动方法。使用高性能单片机作为电机控制驱动装置的核心，可以有效降低电机驱动器的成本，扩展应用范围，提高使用灵活性。

ATmegal6单片机是ATMEL公司的一款高性能8位AVR单片机，它内部带有功能强大的可编程定时和计数单元，通过编程可以很容易地产生各类交、直流电机以及步进电机的驱动波形，因此，利用这类功能强大的单片机作为电机控制器的核心，可以使控制器应用更加灵活、应用范围更广、维护成本更低。本文设计出的电机通用控制装置功能齐全，其液晶显示装置和按键可以控制并显示电机的运行状态，而数字化的温度传感器则能有效准确地监控电机的运行温度，RS485／232总线通信接口可以将多个控制器进行联网。从而实现电机的智能化远程控制。

1 电机控制及驱动电路设计

图l所示是一种通用电机控制装置系统的总体结构图。其整个单片机系统以ATmegal6单片机为控制核心，其中从单片机和主单片机利用I2C总线进行通信。从单片机连接按键和液晶屏，可以实现人机接口的功能，这样即可以为主单片机节约宝贵的I／O资源，又可以提高系统的运行效率。另外，DSl8820采用单总线结构采集温度，可以实现对电机温度的监控。

1．1 ATmegal6主控电路

ATmegal6单片机具有3个PWM功能的定时器／计数器T／C0、T／Cl和T／C2，其中T／C0和T／C2是两个8位的定时器／计数器，而T／Cl是16位具有输入捕获功能的定时器／计数器。

本系统的主控单片机电路如图2所示。它以megal6单片机为核心，配有外围复位电路和振荡器电路，单片机所有I／0都可独立引出，以便与外部电路的连接和扩展。

1．2 电机温度监测电路

电机的表面温度是衡量电机是否在安全状态下工作的一个重要指标。本系统的电机温度监测电路利用美国DALLAS半导体公司推出的单总线数字化测温集成电路DSl8820来实现。该数字化传感器具有很宽的测温范围(-55℃～+125℃)，工作时只需要三根引线，而且多只DSl8820可以并行连接，以实现对多个电动机的温度监控。

系统工作时，DSl8820可把测得的温度数据传给单片机。如果超过用户设定，系统还可执行电机保护和报警等程序。电机温度监测系统的结构如图3所示，图4所示是其温度监控电路。

来源：维库开发网