基于单片机的直流电机pwm调速系统_学位论文.doc

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1、学校代码：11059学号：0905074010HefeiUniversity毕业论文（设计）BACHELORDISSERTATION论文题目：基于单片机的直流电机PWM调速系统学位类别：工学学士学科专业：自动化作者姓名：马明全导师姓名：台德艺完成时间：2013年5月25日V单片机控制的PWM直流电机调速系统设计中文摘要脉宽调制（PWM）具有调速精度高，响应速度快，调速范围宽和损耗低的特点，逐渐成为直流电机控制的主流技术，并获得了广泛应用。本系统采用STC89C52单片机作为系统的中央处理器，采用红外光电耦合器测量电动机的转速，用矩阵键盘实现直流电机的速度设定及启动、停止、方向和加减速度的

2、控制，采用QC12864液晶显示屏幕实现电机实时转速、设定转速及转动状态的显示。经测试：系统稳定、灵活，调速范围为500-2000转/每分，PWM波调整步长为1，对应的电机转速的调整步长为10r/min。关键词:直流电机;调速；STC89C52；PWMVTheDesignofPWMControlledDCMotorSpeedControlSystemBasedOnSingleChipABSTRACTPulseWidthModulation(PWM)withhighprecisionspeedcontrol,,fastresponse,widespeedrangeandlowlosscha

3、racteristics,hasbecomethemainstreamtechnologytoDCmotorcontrol,andaccesstoawiderangeofapplications.ThesystemusedSTC89C52microcontrollerasthesystem'scentralprocessor,usinginfraredoptocouplerstomeasurethemotorspeed,whenMatrixkeyboardDCmotorspeedsettingandstart,stop,directionandcontrolofaccelerationa

4、nddeceleration,usingQC12864LCDscreentoachievereal-timespeedofthemotor,setthespeedandrotationalstateofthedisplay.Tested:thesystemStable,flexible,speedrangeof500-2000rev/minute,PWMwaveadjustmentinstepsof1,thecorrespondingadjustmentofthemotorspeedinstepsof10rev/minute.Keyword:DCMotor;governor;STC89C

5、52;PWMV目录第一章前言11.1课题选择的背景11.2课题选择的意义11.3国内外发展现状21.4PWM变频调速发展前景31.5课题研究内容及目标31.6本章小结3第二章系统总体方案设计42.1设计的任务和要求42.2系统分析与选择42.2.1控制器模块42.2.2显示模块的分析与选择42.2.3测速传感器的分析与选择42.2.4PWM实现方案论证52.2.5键盘的方案分析与选择62.2.6输入输出通道的分析72.2.7驱动模块的分析与选择72.3系统硬件组成及各模块功能72.4本章小结9第三章系统硬件设计103.1CPU主控制模块103.2电源电路123.3H桥驱动电路133.4键

6、盘部分143.5电机测速电路的设计153.6显示模块153.7整体电路设计173.8本章小结17第四章系统软件设计184.1主程序184.2键盘扫描子程序194.3PWM信号发生程序214.4测速子程序224.5显示子程序234.6本章小结24第五章系统调试与分析255.1软件调试255.2仿真软件调试265.3硬件调试29V5.4调试故障及原因分析295.5本章小结30总结31参考文献32致谢33附录34附录A系统原理图34附录B系统实物图35附录C部分程序36V第一章前言1.1课题选择的背景直流电机是最常见的一种电机，它已经广泛应用于交通、化工、航空、机械等领域中。早期的直流电机控制

7、均以模拟电路为基础，采用运算放大器，非线性集成电路以及少量的数字电路组成，控制系统的硬件复杂，而且系统非常不灵活，功能单一，调试困难，阻碍了直流电机控制技术的发展和应用范围的推广。PWM控制技术是利用半导体器件的关断和导通，把直流电压变成电压脉冲列，控制电压脉冲的周期和宽度以达到变压目的，或控制电压脉冲的周期和宽度以达到变压变频目的的一种控制技术。近年来，电气传动的PWM控制技术已成为电气传动自动控制技术的热点之一。随着近代电力电子