毕业设计-基于单片机的直流电机控制.doc

基于单片机的直流电机控制 摘?要 本文介绍一种新型的主要由 AVR 单片机 和 L298 驱动构成的直流电机 PWM 调速控制器。详细介绍了本调速控制系统的工作原理、 PWM 驱动接口电路和相应的各种控制软件设计。方便的人机对话接口,用键盘输入有关控制信号及参数,可以实现电机的启制动、正反转、速度调节．并在LCD上实时显示输入参数及动态转速．详细给出调速系统的主电路原理图及各部分电路原理图。设计了实验 ,并给出了实验结果。实验结果表明 ,本 PWM 直流调速控制器具有良好的工作性能。同时它也是管道机器人和国家863课题研究的一个分支，具有极强的实用性。 关键词：单片机；? PWM；? 直流调速系统A PWM Speed Controller of DC Motor Using AVR Microcontroller ABSTRACT A PWM speed controller of DC motor using AVR microcontroller 8535 is introduced in this paper. This paper elaborates on the system principle, Optical Encoder, L298 driving system, and the DC motor PWM digital control system, which include the hardware and software design. In the convenient man-machine interaction interface, the control signal and parameter were inputted with key so that the start and brake of motor and speed regulation were also realized. Provided main electric circuit principle diagram and each parts of electric circuit principle diagram the experimental results of this speed controller are given in the paper. Experiment proof that this DC motor PWM speed controller has better function. Keywords ： AVR PWM；? DC converter system； L298 目 录 引言 １ 第1章 概论 ２ 1.1 设计项目的发展情况简介 ２ 1.2 单片机控制PWM直流调速系统发展趋势 ５ 1.3 单片机控制PWM直流调速系统基本原理 ５ 1.3.1 直流电机调速原理 ５ 1.3.2 PWM 基本原理及其实现方法 ７ 第2章 PWM调速系统的组成及选择 １０ 2.1 ATmega8单片机简介 １０ 2.2 电机驱动芯片L298N １２ 2.3 LCD显示器 １８ 2.4 电动机选择 １９ ２１ 3.1 系统工作原理 ２１ 3.2 ATmega8实现PWM控制 ２２ 3.3 驱动电路 ２２ 3.3.1 驱动电路原理 ２２ 3.3.2 L298驱动接口 ２４ 3.4 显示电路设计 ２６ 3.4.1 LCD液晶显示器引脚说明 ２６ 3.4.2 LCD1602的指令 ２６ 3.5 按键电路设计 ２９ 3.5.1 键盘原理 ２９ 3.5.2 键盘与单片机的接口电路 ３０ 3.6 电路板的制作 ３１ 3.6.1 电路板的设计步骤 ３１ 3.6.2 电路板布线技巧 ３２ 3.6.3 设置中的问题及解决方法 ３３ 3.7 硬件抗干扰措施 ３３ 3.7.1 干扰的来源 ３４ 3.7.2 具体抗干扰措施 ３４ ３５ 4.1 主程序设计 ３５ 4.2 中断服务程序设计 ３６ 4.3 控制程序 ３７ 4.4 调试程序 ３９ ４１ 结束语 ４２ 致谢 ４２ 参考文献 ４４ 附录 ４５  引 言 直流电机是工矿、交通、建筑等行业中的常见动力机械，是机电行业人员的重要工作对象之一。作为一名电气控制技术人员必须熟悉直流电机的结构、工作原理和性能特点，掌握主要参数的分析计算，并能正确熟练地操作使用直流电机。直流电动机具有优良的调速性能和启动性能。直流电动机具有宽广的调速范围，平滑的无级调速特性，可实现频繁的无级快速启动、制动和反转；过载能力大，能承受频繁的冲击负载；能满足自动化生产系统中各种特殊运行的要求。而直流发电机则能提供无脉动的大功率直流电源，且输出电压可以精确地调节和控制。由于