基于單片機的直流電機pwm調速系統(tǒng)_畢業(yè)論文(完整版)

　　

【正文】 圖 并行模式的寫時序圖 17 整體電路設計 整體電路設計部分見附錄 A 所示 。 圖 電機測速電路 顯示模塊 本設計采用 12864 LCD 顯示屏作為顯示設備， 12864 是單片機應用系統(tǒng)中常用的顯示設備。 在本設計 中采用 H 橋功率驅動電路， H 橋功率驅動電路可應用于步進電機、直流電機 及交流電機 等的驅動。最小系統(tǒng)如圖 所示： 12 圖 STC89C52 最小系統(tǒng) 電源電路 由于整個系統(tǒng)都是用單片機、小型電機和各類芯片以及電阻、電容組成的，其工作電壓為 +5V，不需要負電壓，所以可采用三端固定集成穩(wěn)壓器 LM2940 穩(wěn)壓芯片。 如圖 所示： 11 圖 DIP40 封裝 STC89C52 引腳圖 （ 2） 復位電路及時鐘電路 復位電路和時鐘電路是維持單片機最小系統(tǒng)運行的基本模塊。與此同時，世界上其他的著名公司也通過基本的 51 內核，結合公司自身技術進行改進生產，推廣一批如 51F020 等高性 能單片機 [7]。 10 第三章 系統(tǒng)硬件 設計 本章將基于上一章為基礎對硬件系統(tǒng)各部分作進一步的分析，并且對硬件 各部分電路加以分析和呈現(xiàn)。 驅動接受來自 和 口的 PWM 波， 然后用來驅動直流電機。要實現(xiàn)這些功能，基本上采用的是由四個開關管構成的 H 型橋式驅動電路。 這 種形式的鍵盤結構簡單，且按鍵識別比較容易。 (2) PWM 調脈寬方式 調脈寬的方式有三種：定頻調寬 、定寬調頻和調寬調頻。而方法二所產生的誤差主要是標準誤差，并且使采樣時間降到最短，誤差γ =[60/（ T177。電機轉動時，每轉半圈 OUT 端輸出一個上脈沖，然后用單片機在單位時間里面來采集上升源的個數(shù)，這樣就完成速度的采集。 同時又具有 功耗低、體積小、技術成熟和 價格低廉 等優(yōu)點。 4 第二章 系統(tǒng)總體方案設計 設計的任務和要求 設 計一個基于單片機的直流電機調整系統(tǒng)，要求用 PWM 方式控制電機的轉速，用獨立式按鍵控制電機的起運，停止，正轉，反轉，在鍵盤和上位機設定電機的轉速和方向。 (2) PWM 及多電平技術： 隨機 PWM 技術為 消除機械和電磁噪音 提供了一種新的 最佳 途徑， 盲目地提高工作頻率 已經(jīng)漸漸被隨機 PWM 技術取代 。 我國關于數(shù)字直流調速系統(tǒng)的研究主要有：綜合性最優(yōu)控制，補償 PID 控制， PID 算法優(yōu)化。第二，30 年代末，出現(xiàn)了發(fā)電 機 — 電動機， 人們開始 配合采用電機擴大機、電磁放大器、閘流管等控制器件 來實現(xiàn)調速 。所以，電機調速一直是研究的熱點。 PWM IV 目 錄 第一章 前言 ...................................................................................................................................... 1 課題選擇的背景 ....................................................................................................................... 1 課題選擇的意義 ....................................................................................................................... 1 國內外發(fā)展現(xiàn)狀 ....................................................................................................................... 2 PWM 變頻調速發(fā)展前景 ........................................................................................................... 3 課題研究內容及目標 ................................................................................................................ 3 本章小結 ................................................................................................................................. 3 第二章 系統(tǒng)總體方案設計 ................................................................................................................. 4 設計的任務和要求 .................................................................................................................... 4 系統(tǒng)分析與選擇 ....................................................................................................................... 4 控制器模塊 ....................................................................................................................... 4 顯示模塊的分析與選擇 ..................................................................................................... 4 測速傳感器的分析與選擇 .................................................................................................. 4 PWM 實現(xiàn)方案論證 ........................................................................................................... 5 鍵盤的方案分析與選擇 ..................................................................................................... 6 輸入輸出通道的分析 ......................................................................................................... 7 驅動模塊的分析與選擇 ..................................................................................................... 7 系統(tǒng)硬件組成及各模塊功能 ..................................................................................................... 7 本章小結 ................................................................................................................................. 9 第三章 系統(tǒng)硬件設計 ...................................................................................................................... 10 CPU 主控制模塊 ..................................................................................................................... 10 電源電路 ............................................................................................................................... 12 H 橋驅動電路 ......................................................................................................................... 13 鍵盤部分 ............................................................................................................................... 14 電機測速電路的設計 .............................................................................................................. 15 顯示模塊 ............................................................................................................................... 15 整體電路設計 ........................................................................................................................ 17 本章小結 ............................................................................................................................... 17 第四章 系統(tǒng)軟件設計 ...................................................................................................................... 18 主程序 ................................................................................................................................... 18 鍵盤掃描子程序 ..................................................................................................................... 19 PWM 信號發(fā)生程序 ................................................................................................................ 21 測速子程序 ............................................................................................................................ 22 顯示子程序 ............................................................................................................................ 23 本章小結 ............................................................................................................................... 24 第五章 系統(tǒng)調試與分析 ...............