基于单片机的直流电机调速系统设计

基于单片机的直流电机调速系统设计教学单位：专业：学号：姓名：指导老师：日期：2013-5-14论文框架研究概述内容提要H桥驱动电路PWM调制技术直流调速系统的总体设计思路直流调速系统硬件实现直流调速系统软件实现1234567研究概述•研究背景直流电动机在矿山、化工、交通、机械、纺织、航空等领域中已经得到广泛的应用。而以往直流电动机的控制只是简单的控制，很难进行调速，不能实现智能化。•研究意义纵观当今飞速发展的社会，直流电机的应用已是无处不在，因此对直流电机的研究具有非常重要的意义。•研究目标单片机产生PWM波实现对直流电机的调速控制。•研究问题目前，直流电机调速控制方法很多，随着计算机进入控制领域以及新型的电力电子功率元器件的不断出现，采用全控型的开关功率元件进行脉宽调制(pulsewidthmodu-laion简称PWM)已成为直流电动机新的调速方式。内容提要本设计是以单片机AT89C51和L298控制的直流电机脉宽调制调速系统。利用AT89C51芯片进行低成本直流电动机控制系统的设计，能够简化系统构成、降低系统成本、增强系统性能、满足更多应用场合的需要。系统实现对电机的正转、加速、减速的控制，以及PWM的占空比、频率等在1602上的实时显示。1.H桥式驱动电路Q1和Q4截止电机停止电能通过D1和D4反馈Q1和Q4导通电机正转Q2和Q3导通电机反转Q2和Q3截止电机停止电能通过D2和D3反馈2.PWM调制技术PWM（PulseWidthModulation）脉宽调制，是一种利用数字输出对模拟电路进行控制的技术，其实质就是利用对数字脉冲占空比的调节来控制可控元件（如三极管，可控硅等）的通断，从而达到对单位时间里受控负载的输入功率的控制。占空比：在一串数字脉冲中，高电平的持续时间与脉冲周期的比值。TTT100%30%sT100%50%sT100%80%sT几种占空比不同的脉冲3.直流调速系统的总体设计思路直流调速系统框图L298按键控制89C51LCD1602直流电机DAC0832产生的波形4.1主控模块以AT89S52单片机为核心的主控模块，在系统中主要完成以下几个工作：4.直流调速系统硬件实现1.输出控制信号，控制电机工作方式，包括加速、减速；2.接收测速反馈信号并进行处理，通过1602显示实时频率、波的类型和幅度；3.接收用户通过按键输入的指令信号，对电机进行控制；单片机最小系统电机驱动电路4.2电机驱动模块——L298ENIN1IN2状态HPWML正转HLPWM反转HHH快速停止LLL快速停止L※※自由停止L298控制信号与电机工作状态真值表L298内部逻辑图H桥结构4.3键盘模块按键标号功能P10波形选择P11频率减5P12频率加5P13占空比减5P14占空比加5键盘模块按键功能说明4.4显示模块显示模块5.直流调速系统软件实现系统软件设计主要完成的任务：PWM脉冲信号的产生按键检测调速的实现实时显示软件设计流程软件主要由：主程序、显示程序、键盘扫描程序和中断处理程序等几部分组成。开始初始化开定时器中断启动按键?软件延时去抖启动按键?开外中断启动定时等待中断处理中断完成按键的命令，频率扩展、波形切换、占空比的调节等。在这里就已完成显示YNYN硬件连接致谢•衷心感谢各位评审老师！感谢你们在百忙之中参与我的论文评阅工作，谢谢！•最后，由于时间的仓促及自身专业水平的不足，整篇论文定会存在尚未发现的缺点和错误，恳请阅读此篇论文的各位老师多予指正，不胜感激！谢谢！