基于单片机的直流伺服电机测速系统.doc

编 号： 审定成绩： 重庆邮电大学 毕业设计（论文） 设计（论文）题目： 基于单片机的直流伺服电机测速系统 设 计 自动化系 学 生 姓 名 ： 专 业 ： 班 级 ： 学 号 ： 指 导 教 师 ： 答辩组负责人 ： 填表时间：年月 重庆邮电大学教务处制重庆邮电大学移通学院毕业设计(论文)任务书 设计题目：基于单片机的直流伺服电机测速系统设计 学生姓名系别 自动化 专业班级 指导教师 陈龙灿 职称 助 教 联系电话指导教师所在单位 自 动 化 系 主 要 研 究 内 容 、 方 法 和 要 求 设计要求： 1、充分了解数控机床的结构和工作原理，并在此基础上进行分析研究并提出总体设计方案和实现的方法； 2、对实现设计方案的主回路、各控制回路及相关单元进行器件选择，要进行详细而具体的设计，以满足工程需要； 3、设计要以用户为本，突出实用性； 完成的具体工作： A、建立伺服控制系统的的结构图； B、用计算机校验系统的性能； C、进行主电路和控制电路设计； D、检测电路及保护电路设计； E、如果有软件设计，绘制相关程序流程图（或梯形图）。 4、绘制规范的图纸 具体内容 （1）选择合理的设计方案，进行详细的参数计算，然后选择合适的元器件 （2）如果涉及软件设计，要求绘制详细的流程图。 进 度 计 划 第4周～第6周：完成资料搜集，系统原理方案设计、性能分析； 第7周～第周：设备选型、按要求完成论文初步设计； 第周～第1周：拟写论文初稿，修改论证； 第1周～第1周：撰写论文终稿、修改论文，完成答辩。  主 要 参 考 文 献 1. 周建琦.《80C196KC的直流伺服控制系统》，机床电气，2008.4； 2. 电气传动自动化:2001年6月第23卷第3期； 3. 张团善，陈朝奎. 光电编码器的单片机减振电路设计[J]. 国外电子测量技术，2005[8]：39-41； 4. 许永华,李钢. 数控机床中光电编码器计数电路设计[J]. 制造技术与机床，2002（1）：14-16； 5. Kaan Erkorkmaz,Yusuf Altints.High speed CNC system design,PartⅢ:high speed tracking and contouring control of speed drives.International Journal of machin Tool and Manufacture,2001:1637-1658； 6.相关学术期刊等。 指导教师签字： 年 月 日 系主任签字： 年 月 日  摘 要 随着科技日益，电机得到很大的发展。转速是发动机重要的工作参数之一，也是其它参数计算的重要依据，所以测量电机的转速非常重要，目前常用的转速测量方法有离心式转速表测速法、测速发电机测速法、光电编码测速和霍尔元件测速法等，考虑到霍尔元件测速法会受到外部因素干扰，所以本系统采用光电编码测试进行速度伺服系统设计。 转速测量通常有以下几种传感器可选：电涡流转速传感器、无源磁电转速传感器、有源磁电转速传感器等。具体需要选择哪类传感器，则要根据转速测量的要求而定。如低速测量是否需要检测零转速，高速测量的最高转速，转速发生的装置情况。转速发生装置：用标准的渐开线齿轮(M1～M5)作转速发生信号、在转轴上开一键槽。 为了能精确地测量转速，且保证测量的实时性，本文提出了一种基于单片机的无刷直流电机速度伺服系统设计方案。该系统通过定时器模拟PWM控制电机转速，采用外部中断的边沿触发功能捕获测速脉冲，并以此分析计算出电机转速，然后显示到LED数码管上面；此外，为了达到更精确的电机控制，设计的串行通信方案，通过PC机下传指令改变PWM输出占空比，以此控制电机转速。系统软件在Keil C51集成开发环境中采用C语言编写，并在Proteus软件中搭建电路，仿真验证了方案的可行性。 【关键词】 转速测量 单片机 直流电机 光电传感器  ABSTRACT As technology increasingly, the motor has been great