直流风扇电机转速测量与pwm控制毕业论文

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1、《单片机应用系统设计与制作》课程设计报告摘要…………………………………………..5直流电机……………………………………………………………..6.1.1直流电机的结构…………………………………………………………………71.2直流电机的原理…………………………………………………………………71.3直流电机的主要技术参数………………………………………………………81.4直流电机调速技术指标…………………………………………………………92.单片机的相关知识………………………………………………92.1单片机的简介……………………………………………………

2、…………….92.2单片机的发展史……………………………………………………………….92.3单片机的特点…………………………………………………………………102.4AT89C51单片机的介绍………………………………………………………113.硬件电路的设计………………………………………………….133.1控制电路的设计………………………………………………………….13.3.2隔离电路的设计…………………………………………………………..143.3驱动电路的设计……………………………………………………………143.4续流电路的设计……………………

3、……………………………………….173.5整个电路原理图…………………………………………………………….184.软件设计4.1主程序设计………………………………………………………………..184.2数码显数设计…………………………………………………………….20.4.3功能程序设计……………………………………………………………..205.结束语………………………………………………………………………….24参考文献…………………………………………………………………………..24摘要本课题是对直流电机PWM调速器设计的研究，主要实现对电动机的控制

4、。因此在设计中，对直流调速的原理，直流调速控制方式以及调速特性，PWM基本原理及实现方式进行了全面的阐述。为实现系统的微机控制，在设计中，采用了AT89C51单片机作为整个控制系统的控制电路的核心部分，配以各种显示，驱动模块，实现对电动机的转速的显示和测量；由命令输入模块，光电隔离模块及H型驱动模块组成。采用带中断的独立式键盘作为命令的输入，单片机在程序的控制下，不断给光电隔离电路发送PWM波形，H型驱动电路完成电机的正反转控制。在设计中，采用PWM调速方式，通过改变PWM的占空比从而改变电动机的电枢电压，进而实现对电动机的调速。设计的整个控

5、制系统，在硬件结构上采用了大量的集成电路模块，大大的简化了硬件电路，提高了系统的稳定性和可靠性，使整个系统的性能得到提高。1直流电机1.1直流电机的结构直流电机的结构应由定子和转子两大部分组成。直流电机运行时静止不动的部分称为定子，定子的主要作用是产生磁场，由机座、主磁极、换向极、端盖、轴承和电刷装置等组成。运行时转动的部分称为转子，其主要作用是产生电磁转矩和感应电动势，是直流电机进行能量转换的枢纽，所以通常又称为电枢，由转轴、电枢铁心、电枢绕组、换向器和风扇等组成。直流电机的结构如图1.2直流电机的工作原理直流电机模型如图1.2所示，磁极N

6、,S间装着一个可以转动的铁磁圆柱体，圆柱体的表面固定着线圈abcd。当线圈流过电流的时候，线圈受到电磁力的作用，产生旋转。根据左手定则可知，当流过线圈中电流改变方向时，线圈的受力方向也将改变，因此通过改变线圈电流的方向实现改变电机的方向。1.3直流电机的主要的技术参数额定功率Pn：在额定电流和电压下，电机的负载能力。额定电压Ue：长期运行的最高电压。额定电流Ie：长期运行的最大电流。额定转速n：单位时间里面电机转速的快慢。励磁电流If：施加到电极线圈上的电流。1.4直流电机的调速的技术指标1.4.1调速范围调速范围是指最低可控转速到最高可控转

7、速的范围，最低可控转速对最高可控转速的比值，叫电机的调速比。1.4.2调速的相对稳定性和静差度所谓相对稳定性，是指负载转矩在给定的范围里面变化所引起的速度的变化，它决定于机械特性的斜率。静差度（又称静差率）是指当电动机在一条机械特性上运行时，由理想空载到满载时的转速降落与理想空载转速n0的比值。用百分数表示，即，在一般的情况下，取额定转矩下的速度落差，有1.4.3调速的平滑性调速的平滑性是在一定的调速范围内，相邻两极速度变化的程度，用平滑系数表示，即式中和相邻两极，即i级与i-1级的速度1.4.4调速时的容许输出调速时的容许输出是指电动机在得

8、到充分利用的情况下，在调速的过程中轴能够输出的功率和转矩。2单片机的相关知识2.1单片机的简介单片机是一种集成在电路芯片，是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能