毕业论文：直流电机控制器的设计.doc

K2c课程设计（论文）任务书 专业 学生姓名 学 号 题名称 2010.01.04-2010.01.15 课程名称 综合电子设计 课程编号 131300109 设计地点 实验楼5530 课程设计（论文）目的 1．具备的条件 1）具有PROTEUS电子设计平台； 2）具有单片机硬件实验平台； 3）可供参考的资料较全； 2．控制对象 5V微型直流电机，功率为10W。 任务和要求 功能要求 具有正、反转、停止功能，速度要求在线可调 2、设计要求 以单片机为控制核心，实现硬件电路注：1此表由指导教师填写，经教研室审批指导教师学生生效； 2此表1式3份，学生、指导教师、教研室各1份。 、包括实验室、主要仪器设备、进度、教研室审批意见 教研室主任（签字） 年 月 日 年 月 日、指导教师（签字） 学生（签字） 课程设计（论文）评阅表 学生姓名 学 号 系 信息工程系 专业班级 直流电机控制器的设计 课程名称 综合电子设计 一、学生自我总结 学生签名： 年 月 日评分项目 权 重 单项成绩 指导教师评语： 指导教师： 年 月 日 摘要 介绍一种单片机（如89C51型）在直流电动机转速控制系统中的应用、实现方法以及硬件结构等。直流电动机转速控制系统采用了元器件测量电动机的转速，用此种单片机对直流电动机的转速进行了控制，用实现输出模拟电压值来控制直流电动机的转速。由于直流电动机具有良好的起动、制动性能，适宜在大范围内平滑调速，因此在许多需要调速或快速正反向的电力拖动系统中得到了广泛的应用。而且，从控制的角度来看，直流调速还是交流拖的动系统的基础，早期直流电动机的控制均以模拟电路为基础，由运算放大器、非线性集成电路以及少量的数字电路组成，控制系统的硬件部分非常复杂，功能单一，而且系统非常不灵活、调试困难，阻碍了直流电动机控制技术的发展和应用范围的推广。随着单片机技术的日新月异，使许多控制动能及算法可以采用软件技术来完成，不但为直流电动机的控制提供了更大的灵活性，而且使系统能达到了更高的性能，从而大大节约了人力资源，降低了系统成本，有效地提高了工作效率。　　单片机 直流电机 转速控制 PWM 目录 1前言 1 2方案设计 1 2.1 设计要求 1 2.2 工程方案 1 3电路设计 2 3.1 直流电机结构 2 3.2 直流电机的工作原理 2 3.3 直流电机PMW调速原理 3 3.4 电机驱动模块的电路设计 5 4 实验平台 5 4.1 运行环境 5 4.2 开发工具 5 ５程序设计 6 5.1 程序流程设计 6 5.2 程序详细设计 7 ６系统仿真 7 7 总结与体会 10 参考文献资料 10 附录 11 1前言 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（Pulse Width Modulation，简称PWM）已成为直流电机新的调速方式。这种调速方法具有开关频率高、低速运行稳定、动态性能良好、效率高等优点，更重要的是这种控速方式很容易在单片机控制系统中实现现在国内外工业上对电机的调速基本已经不再使用模拟调速，而采用数字调速系统，而数字调速系统大部分都是用单片机来进行控制，数字调速系统具有控制精确度高，非常稳定，受环境影响小，效率高等优点，所以在国内外的使用越来越广泛。与交流电动机相比，直流电机结构复杂、成本高、运行维护困难，但是直流电机具有良好的调速性能、较大的启动转矩和过载能力强等许多优点，因此在许多行业仍大量应用。 2.2工程方案 直流电机PWM控制系统的主要功能包括、该系统由以下电路模块组成：80C51单片机和一些电容、晶振组成。 设计输入部分：这一模块主要是利用来实现。控制80C51单片机的外部中断扩展电路组成。 设计显示部分：LED数码显示部分。1602LCD液晶显示模块LED数码显示部分由七段数码显示管组成。 直流电机PWM控制实现部分：主要由一些二极管、电机和L298直流电