数字式直流电机控速系统设计 毕业设计.doc

四川理工学院毕业设计 数字式直流电机控速系统设计 学 生： 学 号：09021020227 专 业：电子信息工程 班 级：2009.2 指导教师： 四川理工学院自动化与电子信息学院 二O一三年六月   数字式直流电机控速系统设计 摘要：本设计采用脉宽调制的方法实现电机的控速，利用单片机在控制方面简单灵活操作特点，通过检测光栅的方式实现了电机的转速测量，再通过相应的处理生成控制信息之后，采用调节占空比的方式控制电机的转速。并且为了适应联机操作，本设计电路还提供了一个串行接口提供给上位机发送命令以及接收数据使用。 关键词：  DC motor digital speed control system ZhangPing (Sichuan University of Science and Engineering, Zigong, China, 643000) Abstract: This article make the control of the motor by pulse duration modulation. This article use a kind of simple and practical design solution .By help of Single Chip Micyoco , we could do something more flexible . the system can compute the speed of the motor by checking the optical grating . when get the data , it will dispose the data with a corresponding way , and then control DC motor by adjusting the PWM . on the other side , online is very important for a system , so to communicate with other system , the system support a Serial interface ,too . Key words: digital ; DC motor ; optical grating ; Serial port communication  目录 摘要 II Abstract III 第1章 引 言 1 1.1 设计背景 1 1.2 目的和意义 1 1.3研究方法 2 1.4 本章小节 2 第2章 总体电路设计 3 2.1系统工作原理简介 3 2.2 系统框图 4 2.3 本章小结 5 3.1 PWM信号发生电路 6 3.1.1 PWM的基本原理 6 3.1.2 PWM的实现 7 3.1.3 硬件实现 8 3.2 主控电路 8 3.2.1．芯片的组成原理 8 3.2.2．CPU及部件的作用功能 9 3.2.3 引脚功能 10 3.2.4 硬件实现 11 3.3显示模块 12 3.3.1工作原理 12 3.3.2元件—地址锁存器 13 3.3.3 硬件实现 13 3.4 串行通信模块 14 3.4.1模块工作原理 14 3.4.2 元件-MAX232 15 3.4.3 单片机串口通信简介 16 3.4.4 九针串口 19 3.4.5 硬件实现 21 3.5 电机驱动电路 22 3.5.1 H型桥式驱动电路 22 3.5.2 硬件实现 23 3.6 光电测速模块 23 3.6.1 工作原理 23 3.6.2 硬件实现 24 3.7 本章小节 25 致 谢 32 参考文献 33 附 录 34 附录一 详细电路设计图 34 附录二 软件设计 35  第章 1.1 设计背景 在现代，电机是的设备目前在直流电动机系统中已采用可控硅装置电动机，发电动一电动机的F—D系统，又伴随着电子技术的高度发展，促使直流电机调速逐步从模拟化向数字化转变，特别是单片机，使直流电机速又智能化、可靠。直流电机调速基本原理是简单，只要改变电压就可以转速。最常见的一种PWM脉宽调制，调节电机的输入占空比就可以控制电机的平均电压，控制转速。 PWM控制的基本原理很早就已经提出，但是受电力电子器件发展水平的制约，在上世纪80年代以前一直未能实现。直到进入上世纪80年代，随着全控型电力电子器件的出现和迅速发展，PWM控制技术才真正得到应用。随着电力电子技术、微电子技术和自动控制技术的发展以及各种新的理论方法，如现代控制理论、非线性系统控制思想的应用，PWM控制技术获得了空前的发展到目前为止，已经出现了多种PWM控