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毕业设计(论文)
基于单片机的直流电机调速系统设计 Dc motor speed control system design based on
single chip microputer
学生 学院名称 专业名称 指导教师
亚妮 信电工程学院 电子信息科学与技术
田大伟
2011年 5月 25日
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摘要
本课题是对直流电机PWM调速器设计的研究，主要实现对电动机的控制。因此在设计中，对直流调速的原理，直流调速控制方式以及调速特性，PWM基本原理及实现方式进行了全面的阐述。
为实现系统的微机控制，在设计中，采用了AT89S52单片机作为整个控制系统的控制电路的核心部分，配以各种显示，驱动模块，实现对电动机的转速的显示和测量；由命令输入模块，光电隔离模块及H型驱动模块组成。采用带中断的独立式键盘作为命令的输入，单片机在程序的控制下，不断给H型驱动电路发送PWM波形，使完成电机的正反转控制。在设计中，采用PWM调速方式，通过改变PWM的占空比从而改变电动机的电枢电压，进而实现对电动机的调速。设计的整个控制系统，在硬件结构上采用了大量的集成电路模块，大大的简化了硬件电路，提高了系统的稳定性和可靠性，使整个系统的性能得到提高。
关键词AT89S52单片机；PWM基本原理；H型驱动电路
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Abstract
This topic is on the research of the dc motor PWM speed controller design, the main implementation of the control of the motor so in the design, principle of dc speed control, dc speed control and speed control characteristic, the basic principle of PWM and implementation approach are prehensively described.
For the realization of the system of microputer control, in the design, adopted AT89S52 single chip microputer as the core part of the whole control circuit of the control system, match with all kinds of display, driver module, realize display and measurement of the rotational speed of the motor; By the mand input module, photoelectric isolation module and H driver module.Adopt independent type keyboard with interruption as mand input, monolithic integrated circuit under the control of the program, constantly send H drive circuit PWM waveform, the plete motor and reversing control in the design, using PWM speed control mode, by changing the PWM duty cycle to change the armature voltage of the motor, and then realize to the speed of the motor.On the design of the whole control system, the hardware structure by a large number of integrated circuit module, greatly simplify the hardware circuit, improve the stability and reliability of the system, improve the performance of the whole system
KeywordsAT89S52 single chip microputerPulse Width Modulation Basic principleH drive circuit
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目 录
1 绪论1
1.1 单片机简介1 1.2 选题的目的和意义2 1.3 研究背景与方法3 2硬件系统设计4 2.1 技术基础4
2.1.1直流电机的结构4 2.1.2直流电机的工作原理4 2.1.3 直流电机的主要的技术参数4 2.1.4直流电机的调速的技术指标5 2.2系统总体方案设计6 2.3 硬件系统设计6 2.3.1 控制电路的设计7
2.3.2 PWM驱动模块电路的设计7 2.3.3 光电开关测速部分电路的设计8 2.3.4 电机控制正反转电路设计9 2.3.5 数码管显示设计10 2.3.6 整个电路原理图11 3 软件系统设计12 3.1 主程序设计12 3.2 按键控制程序设计14 3.3 PWM软件程序设计14 3.4 数码管显示程序设计15 4 系统功能调试17 4.1 调试软件介绍17 4.2 软件设计与功能17 结论20 致21
参考文献22 附录23
附录1硬件实物图23 附录2元件清单24 附录3 源程序代码25
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1 绪论
单片机是单片微型计算机的简称，是指在一块半导体芯片中集成有中央处理器、存储
1.1 单片机简介
器、基本I/O接口以及定时/计数器等必要部件的完整的微型计算机。
单片机技术作为计算机技术的一个分支，广泛地应用于工业控制、智能仪器仪表、机电一体化、家用电器、智能玩具等各个领域，极提高了相关产品的智能化程度和技术水平，已经成为当今社会十分重要的技术。单片机具有体积小、集成度高、可靠性强、功能全、性价比、重量轻、运算速度快等诸多优点，利用单片机可以较方便地构成控制系统。
如果说C语言程序设计课程设计的基础课，那么单片机以其系统硬件构架完整、价格低廉、学生能动手等特点，成为工科学生硬件设计基础课。本课题中采用芯片AT89S52，其是一款低功耗空闲、低电压、掉电模式、高性能CMOS的8位单片机，片含8KB（可经受1000次擦写周期）的FLASH可编程可反复擦写的只读程序存储器（EPROM），器件采用CMOS工艺和ATMEL公司的高密度，与MCS-51系列单片机兼容，可方便的应用在各个控制领域。AT89S52管脚图见图1-1。
图1-1 AT89S52管脚图
P0.7---P0.0：8根I/O线，每根线可以单独做输入或者输出。单片机部有Flash存，P0口可以作为通用I/O口，此时控制端为低电平，转换开关MUX把输出级与锁存器的
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基于单片机的直流电机调速系统设计 - 图文
