基于单片机与电机PWM控制的水族类喂养自动送氧送料系统

对管导通的功，PWM单双极性可选，控制电平与TTL，CMOS兼容。双H桥功率集成电路L298，其输出最大电流达4A，支持最大的PWM频率为50KHZ，具有过热和过流保护功能，用于伺服直流电机。

2.3 电机的反馈通道

电机的反馈通道是指从光电编码器或其他的电机速度，位置等传感器的输出到单片机之间的信号处理电路。

① 位置的检测：光电编码器是一种电机位置反馈元件，它可以分为绝对与相对编码器，这里仅介绍后者。相对编码器的输出一般有3根或6根信号线，输出信号为相位相差90°的串行脉冲信号A，B或A+，A-，B+，B-；码盘每转一圈输出一个脉冲Z，或Z-，Z+。6根信号线的输出为差分信号，具有传输距离远，抗干扰能力强的特点。在与计算机系统接口时，必须对其进行合成，MC3486就是一种差分信号接受器，一片上有四个接受通道，每个通道上A，B是输入，分别接A+，A-，Y是输出。

② 速度的检测：可以用电机内的磁电式码盘（IE2-128）实现速度的检测。IE2-128码盘有128线，2通道方波脉冲输出，TTL电平，相位相差90°。另一种方法是利用霍尔传感器，在电机轮上安装6组磁钢，每转一圈，霍尔元件产生6个脉冲，并对其进行计数，10秒内的计数值即为电机转速r/min。

③ 倍频及鉴相电路：倍频也叫细分，用于提高编码器的分辨率。对于方波脉冲可以采用简单的四倍频电路进行倍频和鉴相。

④ 说明：本系统由于为电机的粗略控制，无需反馈通道。

2.4 系统结构图

3 系统工作原理及使用说明

本产品使用说明：该电路即可按照系统默认的时间参数运行，也可由用户设定，通过按键设定新的时间参数，还可以调节电机速度。电路运行后，能自动周期性的控制送氧泵的通与停，以及电机送料。

本产品有三个按键，其一为功能键，其二为循环减1键，其三为电机调速键；

使用方法：先按一下功能键，LED显示常通个位（按一下循环减1键，常通个位减1，当为0时按一下变9）；第二次按一下功能键，LED显示常通十位（按一下循环减1键，常通十位减1，当为0时按一下变9）；第三次按一下功能键，LED显示常关个位（按一下循环减1键，常关个位减1，当为0时按一下变 9）；第四次按一下功能键，LED显示常关十位（按一下循环减1键，常关十位减1，当为0时按一下变9）；第五次按一下功能键，按第三个键调节电机转速，本系统有7挡可调（0，1，2，3，4，5，6）；第六次按一下功能键，系统将安新的时间参数运行，将安新的速度参数运行。系统默认的常通时间为20分钟，常关时间为15分钟，电机转速为第3挡，最长常通时间为100分钟，最长常关时间为100分钟，系统上电复位后，电机送料1分钟，电机送料周期=（常通时间+常关时间）*5，系统默认的送料周期为35*5=175分钟。LED的小数点闪烁显示秒。在设置常通，常关，电机转速时，都有相应发光二极管亮。

另外还有手动复位键，当程序跑飞时，可以按这个键，使程序复位。还有手动关闭电机键。送料量可通过调节电机转速来定，一般情况下转速高，送料多。

程序流程图

4 结束语

本系统创新点在于利用单片机与电机PWM控制自动送氧送料系统，实现了自动的定时送氧，定时定量送料。对于家庭喂养的水族类：操作简单，定时、自动送氧，送料、送料量可以控制，可方便于短时间外出旅游。餐饮喂养的水族类：可以昼夜喂养，定时定量，科学喂养，有利于水族类生长，降低成本，提高经济效益。

参考文献

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[5] 张崇巍,张兴. PWM整流器及其控制策. 北京：机械工业出版社，2003