基于單片機的直流電機pwm調速系統畢業論文-資料下載頁

　　

【正文】 序寫好后生成 hex 格式的導入仿真軟件中的微處理器就可以運行了。以下是我做的基于單片機的直流電機 PWM 調速系統中正轉、反轉、加速、減速及轉速設定的調試結果。正轉時：圖 電機正轉仿真圖從上面仿真圖可以看出當開始鍵或者正轉鍵按下時，電機開始處于正轉狀態，并在 LCD 液晶顯示屏上顯示出來，告知操作者電機處于正轉狀態。反轉時：27圖 電機反轉仿真圖從上面仿真圖可以看出當開始鍵或者正轉鍵按下時，電機開始處于反轉狀態，并在 LCD 液晶顯示屏上顯示出來，告知操作者電機處于正轉狀態。加速時：圖 電機加速仿真圖從上面仿真圖可以看出當加速鍵按下時，電機轉速增大，同時 LCD 液晶顯示屏上顯示的轉速也相應增大。減速時：28圖 電機減速仿真圖從上面仿真圖可以看出當減速鍵按下時，電機轉速減小，同時 LCD 液晶顯示屏上顯示的轉速也相應減小。設定轉速時：圖 電機轉速設定仿真圖從上面仿真圖可以看出當相應的轉速設定鍵按下時，LCD 液晶屏上開始顯示轉速的設定值，同時電機的實際轉速也慢慢變化直至和設定值相等，然后上下浮動在設定值附近。 通過以上仿真軟件的仿真可以發現在這種理想狀態下，調試出的各種結果和預想的結果基本一致。29 硬件調試該課題的硬件電路部分占了整個過程很大的比例。單片機系統電路、液晶顯示電路、按鍵控制電路、電機驅動來電路是本次設計的主要硬件電路，其中時鐘模塊電路為附加功能電路。單片機最小系統、測速模塊及驅動模塊硬件電路簡單，只要保證連接線路沒問題，則能實現其功能。下面主要介紹按鍵控制電路和顯示電路在本次設計調試的方法與過程。步驟是先焊接各個模塊，每個模塊焊接結束以后，再進行模塊的單獨測試，以確保在整個系統能正常的工作。模塊的單獨測試我采用的是用軟件輔助的方法，針對每個單獨的模塊采用相應的程序檢測每個模塊能否實現其功能。在對按鍵控制的硬件調試時，采用的是每個按鍵點亮一個發光二級管的思想。先將按鍵模塊、電源及單片機最小系統連接好，并依據連接圖寫好相應的程序，然后把程序下載到單片機內，按下按鍵看其控制的二極管能否點亮，如果能則說明此按鍵焊接正確，不能則說明此按鍵焊接存在問題，然后進行檢測及修改。就這樣反復調試直至每個按鍵能點亮相應二極管。在對顯示模塊的調試時，采用的是在程序中寫入一段需要顯示的內容，再把顯示器、電源及單片機最小系統連接起來，然后下載程序至單片機，觀察顯示器能否把需要顯示的內容顯示出來，如果能則說明顯示模塊能正常工作，不能則檢測及修改，直至顯示器能顯示設定的內容。 調試故障及原因分析本節就基于單片機的直流電機 PWM 調速系統的設計過程中遇到的故障和調試方面出現的問題作一概要的敘述。 （1）線路錯誤 在實際焊硬件電路時，由于線路較多，經常會發生電路焊接錯誤的情況，比如單片機最小系統剛開始就不能下載程序，查找原因后發現是單片機使能端口沒有給正 5V 電壓，在使能端給正 5V 電壓后，單片機最小系統便能正常工作了。（2）電機低速轉動時有明顯跳動現象30當電機低速轉動時，電機運行很不平滑，經過查找資料發現脈沖頻率對電動機轉速有影響，脈沖頻率低連續性差，電動機轉動時會有明顯跳動現象；脈沖頻率高連續性好，但帶負載能力差脈沖頻率低則反之。經實驗發現，脈沖頻率在 40Hz 以上，電動機轉動平穩，但加負載后，速度下降明顯，低速時甚至會停轉；脈沖頻率在 10Hz 以下，電動機轉動有明顯跳動現象。經實驗證明，脈沖頻率在 15Hz30Hz 時效果最佳，于是我便把 PWM 波的頻率調制至 20Hz。 本章小結本章詳細介紹了直流電機調速系統的硬件調試、軟件調試及仿真軟件調試的過程，并對調試結果進行了介紹和分析。系統的硬件、軟件獨調和仿真軟件調試是系統最后的步驟也是系統特別重要的環節，因為設計和開發出的系統是否成功，功能是否完善只有在這里才能顯現出來。所以為了保證設計系統能夠正常工作，必須對軟件和硬件部分的每一個部分進行調試和分析。31總 結本設計基于單片機的直流電機 PWM 調速系統的硬件部分主要是由 STC89C52單片機、紅外光電耦合器、H 橋式電機驅動、LCD12864 以及矩陣鍵盤等組成。在該設計中我選用了 STC89C52 單片機，實現了用軟件產生 PWM 信號，并且通過單片機將信號傳輸給 H 橋式電機驅動，以實現對小型直流電機的啟動、停止、正向、反向、加速和減速的控制。本設計采用紅外光電耦合器來實現測速目的。與以往的模擬測速相比較，這種方法不僅精度高，而且維護方便、安全穩定。本設計采用 LCD12864 顯示電機的實時轉速、設定轉速及轉動狀態。經過幾個月的努力，我的畢業設計已接近尾聲，這段時間里我通過查閱相關資料了解了直流電機調速系統，熟悉了單片機在控制系統中的應用，并將這幾年所學的知識系統化、理論化、實用化。因為時間緊急和個人水平有限，該設計仍然存在著很多不足，不是很完善，例如：程序中沒有對轉速實施 PID 調節，使得電機轉速不能與設定轉速很好的相符，而且系統的穩定性和精度都有待提高。32參考文獻[1] 羅金成. 智能全數字直流調速系統理論研究與設計[D].武漢理工大學，2022.[2] 徐甫榮 等，高壓變頻調速技術應用現狀與發展趨勢[J].自動化博覽,2022, 3(2)：1923.[3] 張潔．基于場強差的機械人聽覺導航與控制[D].河北工業大學,2022.[4] 張健 等，基于 AT89S52 單片機控制直流電機的方案與設計[J].讀寫算（教育教學研究），2022, 1(2)：2527.[5] 張雪冬,開放實驗室預約與及信息服務系統設計[D].北京交通大學，2022. 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Shift register sequenc e [M].New York:Hoklen ,1967.[16] The Principles and Testing of Sensors of Mileage Fare Meter inTaxi[J].METROLOGY amp。MEASUREMENT TECHNIQUE 2022,1(3)：34121.33致 謝一旦忙碌起來時間便變得如此短暫，幾個月的畢業設計已經接近尾聲?；仡欉@段努力學習的過程，除了能力的提高、知識的充實之外，感受最多的便是來自老師、同學和朋友的關懷和幫助，相信這是我大學生涯中最值得懷念的東西，正是因為有了這些感情的存在，激勵我不斷摸索、不斷學習。在這次畢業設計中，遇到過很多問題，例如在寫畢業設計論文時，雖然在畢業設計的過程中學習了很多知識，但是不知如何把這些知識進行整合，然后寫到論文里。我們的指導老師臺老師，把我們叫到一起對我們講解論文該怎么寫，這時我們不僅見識了臺老師的和藹近人，也體驗了臺老師的耐心，他不知疲倦的對每個同學的論文進行查看，并找出問題所在，還告訴我們論文的每一塊該寫什么該如何寫，剛開始時我們的論文寫得很不好，大家一起讀時自己看著都感覺寫得太差了，好丟人的感覺。但是臺老師不僅不生氣，還是細心的教導我們，指出每處錯誤。所以在這段日子里，我感覺從臺老師這里學到的做人處事之道比我在畢業設計里學到的知識還要重要。本次畢業設計工作的順利完成與大學四年中各位老師對我的教導和關懷也是密不可分。電子信息與電氣工程系各位老師對科研一絲不茍和對教書育人理念認真負責的態度，讓我永久受益。在此，對電子信息與電氣工程系的各位教師致以崇高的敬意。最后對各位專家、老師審閱我的論文深表感謝，并渴望給予批評指正。 馬明全2022 年 5 月于合肥學院34附 錄附錄 A 系統原理圖Y4 Y12Y34CN87N65N43N21..0. C .Y1Y1 Y3Y2X4X3X2X1XTAL218XTAL119ALE301PSN29RST9P0./.6/47U1AT89C5112365489=7 +CON0ABCD1 2 43+7RD6/D8VS2D3CON4W5 D010 FS118FG1 1D21233D41455D61677RST9LCD1PG12864F23456781RP1RESPACK750%RP11kC130pfC230pf X1CRYSTALC310uf R110kQ2NPQ3NPQ5PN Q6PNQ7NPQ8NPR41k R51kR61k71k D11N914D21N914D31N914D41N91435附錄 B 系統實物圖36附錄 C 部分程序includedefine uint unsigned intdefine uchar unsigned charuchar pwm=75。unsigned long int jishu=0,shuzhi。void delay(uint xms) //延時函數{int a,b。for(a=xms。a0。a)for(b=110。b0。b)。}void initclock() //時鐘初始化{T2MOD=0x00。T2CON=0x04。 /*定時器 2 為自動重裝定時工作模式) TR2=1 */RCAP2L=(6553650000)%256。 //給定時器 T2 裝初值RCAP2H=(6553650000)/256。TR2=1。 //打開定時器中斷 1，2ET2=1。EA=1。 //開中斷}void timer_init() //定時器一初始化{TMOD=0x15。TH1=(6553650000)/256。TL1=(6553650000)%256。ET1=1。 //開定時器零 1 中斷TR1=1。 //啟動計數器 1TH0=0X00。TL0=0X00。ET0=1。 //開計數器中斷TR0=1。 //啟動計數器器 0EA=1。 //開中斷}void jisuan() //計算時間速度距離函數37{if(time==1){ jishu=10。 jishu=TH0*256+TL0。 //讀取計數器的值 TH0=0X00。 TL0=0X00。 //重裝 time=0。 TF2=0。 RCAP2H=(6553650000)/256。 RCAP2L=(6553650000)%256。 jishu=jishu*30。 shuzhi=jishu。 qian=jishu/1000。 bai=jishu%1000/100。 shi=jishu%1000%100/10。 ge=jishu%1000%100%10。}}void control(){ EA=1。 while(1) { if(a=150) a=150。if(a=10) a=10。 P1_1=0。 delay(160a)。 P1_1=1。 delay(a)。 key=GeyKey()。 if(key==39。39。) a=n。 else if(key==39。+39。) a+=n。 else if(key==39。=39。) { P1_0=1。 dprintf(0,72,方向: 順時針)。 } else if(key==39。c39。) 38 { P1_0=0。 dprintf(0,72,方向: 逆時針)。 } else if(key==39。*39。) { P1_1=0。 break。 } else if(key!=0) break。 } EA=0。}void main(){ while(1) { display()。 jisuan()。 control())。 }}void T1_time()interrupt 5 //定時器{TF2=0。RCAP2H=(6553650000)/256。RCAP2L=(6553650000)%256。count++。if(count==10){time=1。count=0。}