基于单片机直流电机的控制.doc

基于单片机直流电 控制的设计报告 目录 一、引言…………………………………………………………………………………………1 二、整体设计方案………………………………………………………………………………1 三、整体设计框图………………………………………………………………………………1 四、PWM产生方式……………………………………………………………………………2 1、PWM转速控制实现………………………………………………………………………2 2、单片机片内软件生成PWM信号…………………………………………………………2 3、拨码开关模块的设计………………………………………………………………………3 五、硬件电路设计………………………………………………………………………………3 1、硬件模块……………………………………………………………………………………3 、AT89C52单片机………………………………………………………………………3 (2)、L298N……………………………………………………………………………………5 2、部分电路模块………………………………………………………………………………6 (1)、复位电路和晶振电路……………………………………………………………………6 (2)、按键电路和拨码开关电路………………………………………………………………7 (3)、驱动电机电路……………………………………………………………………………7 3、完整电路……………………………………………………………………………………7 六、软件实现……………………………………………………………………………………8 1、软件流程框图………………………………………………………………………………8 2、程序…………………………………………………………………………………………8 七、仿真展示……………………………………………………………………………………11 1、高电平低占空比……………………………………………………………………………11 2、高电平高占空比……………………………………………………………………………11 3、实现反转……………………………………………………………………………………12 八、实物设计……………………………………………………………………………………12 1、电路板制作…………………………………………………………………………………12 (1)、电路图……………………………………………………………………………………12 (2)、PCB电路图………………………………………………………………………………13 2、实物展示……………………………………………………………………………………13 PAGE \* MERGEFORMAT PAGE \* MERGEFORMAT 3 直流电机控制系统的设计与制作 一、引言 要求：掌握小型直流电机的基本原理和控制过程 任务：设计并制作一个直流电机控制系统。要求采用达林顿晶体管或专用驱动芯片驱动电机，并控制方向，采用PWM波方式进行控制，并外接8个指拨开关，由开关的状态控制所输出脉冲的工作周期。 另外需要使用AC220V转AC（单）9V变压器，二极管IN4004、稳压块7905、7805等自制±5V电源一套。建议单片机使用40脚双列直插AT89C51，电机驱动芯片使用L298N，5V直流电机实现。 二、整体设计方案 本设计是基于AT89c52为核心的直流调速器，由单片机控制盒产生适合要求的PWM信号，该PWM信号通过驱动芯片电路进行直流调速，使输出电压平均值和功率可以按照PWM信号的占空比而变变化，从而达到对直流电机调速的目的。拨码开关输入0-255范围的占空比，用L298N驱动直流电机，其大电压大电流输出特点，可实现放大电压电流信号，从而达到对大电压大电流电机的去的驱动。 三、整体设计框图 四、PWM产生方式? 1、PWM转速控制实现 PWM（脉冲宽度调制）是通过控制固定电压的直流电源开关频率，改变负载两 端的电压，从而达到控制要求的一种电压调整方法。PWM可以应用在很多方面，比如：电机调速、温度控制、压力控制等等。?? 在PWM驱动控制的调整系统中，按一个固定的频率来接通和断开的电源，并且根据需要改变一个周期内“接通”和“断开”时间的长短。通过改变直流电机电枢上电压的“占空比”来达到改变平均电压大小的目的，从而来控制电动机的转速。正因为如此，PWM又被称为“开关驱动装置”。PWM波形如图所示：? 设电机始终接通电路时，电机转速最大为Vmax，设占空比为：? 则电机的平均转速为?? 其中Va指的是电机的平均速度，Vmax是指电机在全通电时最大速度，D指的是占空比。