直流電機(jī)速度控制綜述

1、摘要 II第1章緒論 1第2章系統(tǒng)論述 32.1總體方案 32.2基本原理 32.3原理框圖 3第3章系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì) 53.1單片機(jī)最小系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 53.2電源電路設(shè)計(jì) 63.3直流電機(jī)驅(qū)動電路設(shè)計(jì) 73.4顯示模塊設(shè)計(jì) 83.5按鈕電路設(shè)計(jì) 83.6元件參數(shù)選擇 9第4章系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì) 114.1總體方案 114.2相關(guān)軟件介紹 124.3應(yīng)用軟件的編制、調(diào)試 13第5章仿真結(jié)果與分析 145.1仿真電路圖 145.2仿真結(jié)果 14第6章總結(jié) 17參考文獻(xiàn) 18附錄A:系統(tǒng)整體硬件電路圖 19附錄B:程序代碼 20摘要當(dāng)今，計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)已經(jīng)在各行各業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用和發(fā)展，而直流驅(qū)動控制

2、作為電器傳動的主流在現(xiàn)代化生產(chǎn)中起著主導(dǎo)作用。由于生產(chǎn)過程的不同要求，需要電動機(jī)進(jìn)行不同轉(zhuǎn)速的運(yùn)轉(zhuǎn)。為此，研究并制造高性能、高可靠性 的直流電動機(jī)控制系統(tǒng)有著十分重要的顯示意義。本設(shè)計(jì)主要運(yùn)用AT89C51單片機(jī)為核心硬件，對直流電動機(jī)進(jìn)行速度控制。 并且輔助以硬件部分的驅(qū)動、復(fù)位、LED顯示等電路，軟件部分對 AT89C51進(jìn)行 模塊化程序的輸入，通過按鈕控制，實(shí)現(xiàn)對直流電動機(jī)的正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、加速、減 速和停止等控制功能。同時，由LED與電動機(jī)轉(zhuǎn)速顯示控制效果。利用 AT89C51 芯片進(jìn)行低成本直流電動機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)，簡化系統(tǒng)構(gòu)成、提高系統(tǒng)性能，滿足了生產(chǎn)要求。關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)控制 AT89C

3、51單片機(jī)直流電動機(jī)第1章緒論隨著社會的發(fā)展，各種智能化的產(chǎn)品日益走入尋常百姓家。 為了實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的 便攜性、低成品以及對電源的限制，小型直流電機(jī)應(yīng)用相當(dāng)廣泛。對直流電機(jī)的 速度調(diào)節(jié)，我們可以采用多種辦法，本文在給出直流電機(jī)調(diào)整和 PW實(shí)現(xiàn)方法的 基礎(chǔ)上，提供一種用單片機(jī)軟件實(shí)現(xiàn)PWM調(diào)速的方法。直流電動機(jī)有良好的起動、制動性能，宜于在廣范圍內(nèi)平滑調(diào)速，至今在金 屬切削機(jī)床、造紙機(jī)等需要高性能可控電力拖動的領(lǐng)域中仍有廣泛的應(yīng)用。直流調(diào)速系統(tǒng)在不斷發(fā)展，尤其是近年來，國內(nèi)外各廠家競相推出全數(shù)字直流調(diào)速 裝置，使得直流調(diào)速系統(tǒng)在理論和實(shí)踐方面都邁上了一個新的臺階。以往的直流調(diào)速裝置是全模擬式設(shè)備。變

4、電壓調(diào)速是直流調(diào)速的主要方法，常用晶閘管可控整流器做可控直流電源。這些舊設(shè)備急待更新改造。另外 ，目前高等院校的電力 拖動自動控制系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，還采用全模擬式的實(shí)驗(yàn)設(shè)備，尚無適合于教學(xué)的 全數(shù)字式直流調(diào)速實(shí)驗(yàn)裝置，有待于開發(fā)。直流電動機(jī)具有優(yōu)良的調(diào)速特性，調(diào) 速平滑、方便，調(diào)速范圍廣；過載能力大，能承受頻繁的沖擊負(fù)載可實(shí)現(xiàn)頻繁的 無級快速起動、急停和反轉(zhuǎn)；能滿足生產(chǎn)過程自動化系統(tǒng)各種不同的特殊運(yùn)行要 求。電動機(jī)調(diào)速系統(tǒng)采用微機(jī)實(shí)現(xiàn)自動控制，是電氣傳動發(fā)展的主要方向之一。 采用微機(jī)控制后，整個調(diào)速系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)自動化，結(jié)構(gòu)簡單，可靠性高，操作維護(hù)方 便，電動機(jī)穩(wěn)態(tài)運(yùn)轉(zhuǎn)時轉(zhuǎn)速精度可達(dá)到較高水平，靜動態(tài)

5、各項(xiàng)指標(biāo)均能較好地滿足工業(yè)生產(chǎn)中高性能電氣傳動的要求。由于單片機(jī)性能優(yōu)越，具有較佳的性能價 格比，所以單片機(jī)在工業(yè)過程及設(shè)備控制中得到日益廣泛的應(yīng)用。PW調(diào)速系統(tǒng)與可控整流式調(diào)速系統(tǒng)相比有下列優(yōu)點(diǎn)：由于 PWM調(diào)速系統(tǒng)的 開關(guān)頻率較高，僅靠電樞電感的濾波作用就可獲得平穩(wěn)的直流電流， 低速特性好： 同樣，由于開關(guān)頻率高，快速響應(yīng)特性好，動態(tài)抗干擾能力強(qiáng)，可以獲得很寬的 頻帶；開關(guān)器件只工作在開關(guān)狀態(tài)，主電路損耗小，裝置效率高。通過單片機(jī)來 實(shí)現(xiàn)電機(jī)調(diào)整有多種途徑。相對于其他用硬件或者硬軟結(jié)合的方法實(shí)現(xiàn)對電機(jī)進(jìn) 行調(diào)整，采用PWM用純軟件的方法來實(shí)現(xiàn)調(diào)速過程，具有更大的靈活性和更低的 成本，能夠充

6、分發(fā)揮單片機(jī)的效能，對于簡易速度控制系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)提供了一種有 效的途徑。對于軟件，采用計(jì)數(shù)法加軟件延時法進(jìn)行設(shè)計(jì)的思路，為采用純軟件對電機(jī)速度的平滑調(diào)節(jié)提供了一種不錯的解決方案，經(jīng)過在“油輥電機(jī)控制系統(tǒng)” 中的實(shí)際應(yīng)用證明，能夠取得滿意的效果。本文是對直流電機(jī)PWMB速器設(shè)計(jì)的研究，主要實(shí)現(xiàn)對電機(jī)的控制。本課程 設(shè)計(jì)主要是實(shí)現(xiàn)PWMB速器的正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、加速、減速、急停等操作。并實(shí)現(xiàn)電 路的仿真。為實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的微機(jī)控制，在設(shè)計(jì)中，采用了 AT89C51單片機(jī)作為整個 控制系統(tǒng)的控制電路的核心部分，配以各種顯示、驅(qū)動模塊，實(shí)現(xiàn)對電動機(jī)轉(zhuǎn)速 參數(shù)的顯示和測量；由命令輸入模塊、光電隔離模塊及 H型驅(qū)動模塊

7、組成。采用 帶中斷的獨(dú)立式鍵盤作為命令的輸入， 單片機(jī)在程序控制下，不斷給光電隔離電 路發(fā)送PWM波形，H型驅(qū)動電路完成電機(jī)正反轉(zhuǎn)控制.在設(shè)計(jì)中，采用PWMS速 方式，通過改變PW啲占空比從而改變電動機(jī)的電樞電壓， 進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對電動機(jī)的 調(diào)速。設(shè)計(jì)的整個控制系統(tǒng)，在硬件結(jié)構(gòu)上采用了大量的集成電路模塊， 大大簡 化了硬件電路，提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性，使整個系統(tǒng)的性能得到提高。第2章系統(tǒng)論述2.1總體方案直流電機(jī)PW控制系統(tǒng)的主要功能包括：直流電機(jī)的加速、減速以及電機(jī)的 正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)，調(diào)整電機(jī)的轉(zhuǎn)速，還能方便的讀出電機(jī)轉(zhuǎn)速的大小， 實(shí)現(xiàn)電機(jī)的智 能控制。其間，還包括直流電機(jī)的直接清零、啟動（置數(shù)）

8、、暫停、連續(xù)功能。該直流電機(jī)系統(tǒng)由以下電路模塊組成：振蕩器和時鐘電路，這部分電路主要由89C51單片機(jī)和一些電容、晶振組成。輸入部分：這一模塊主要是利用帶中斷 的獨(dú)立式鍵盤來實(shí)現(xiàn)?？刂撇糠郑褐饕?9C51單片機(jī)的外部中斷擴(kuò)展電路組成。 顯示部分：包括液晶顯示部分和LED數(shù)碼顯示部分。顯示部分由SM41056四位共 陽數(shù)碼管組成顯示模塊；LED數(shù)碼顯示部分由七段數(shù)碼顯示管組成。 直流電機(jī)PWM 控制實(shí)現(xiàn)部分：主要由一些二極管、電機(jī)和 L298直流電機(jī)驅(qū)動模塊組成。2.2基本原理1）主體電路：直流電機(jī)PW控制模塊：這部分電路主要由89C51單片機(jī)的I/O端口、定 時計(jì)數(shù)器、外部中斷擴(kuò)展等控制直流

9、電機(jī)的加速、減速以及電機(jī)的正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)， 并且可以調(diào)整電機(jī)的轉(zhuǎn)速，還可以方便的讀出電機(jī)轉(zhuǎn)速的大小和了解電機(jī)的轉(zhuǎn) 向，能夠很方便的實(shí)現(xiàn)電機(jī)的智能控制。此外，還包括直流電機(jī)的直接清零、啟動（置數(shù)）、暫停、連續(xù)功能。其 間是通過89C51單片機(jī)產(chǎn)生脈寬可調(diào)的脈沖信號并輸入到 L298驅(qū)動芯片來控 制直流電機(jī)工作的。2）各部分電路模塊的組成：（a）設(shè)計(jì)輸入部分：這一模塊主要是利用帶中斷的獨(dú)立式鍵盤來實(shí)現(xiàn)。（c ）設(shè)計(jì)控制部分：主要由89C51單片機(jī)的外部中斷擴(kuò)展電路組成。（b）設(shè)計(jì)顯示部分：是直接采用 SM4105643位共陽數(shù)碼管組成顯示模塊。3）直流電機(jī)PW控制實(shí)現(xiàn)部分：主要由一些二極管、電機(jī)和 L

10、298直流電機(jī)驅(qū)動模塊組成。2.3原理框圖1）系統(tǒng)組成：如圖2-1所示圖2-1直流電機(jī)PW調(diào)速方案2 ）方案說明：直流電機(jī)PW調(diào)速系統(tǒng)以AT89C5單片機(jī)為控制核心，由命令輸入模塊、 LED顯示模塊及電機(jī)驅(qū)動模塊組成。采用帶中斷的獨(dú)立式鍵盤作為命令的 輸入，單片機(jī)在程序控制下，定時不斷給直流電機(jī)驅(qū)動芯片發(fā)送PW波形,卜型驅(qū)動電路完成電機(jī)正，反轉(zhuǎn)控制；同時單片機(jī)不停的將從鍵盤讀取的 數(shù)據(jù)送到LED顯示模塊去顯示，從中不僅能讀取其速度，而且能知道它的 轉(zhuǎn)向。4K字節(jié)閃爍可編程可擦出只讀存儲器的低電壓，高性 俗稱單片機(jī)。該器件采用ATMEL高密度非易失存儲器MCS-51指令集合輸出管腳相兼容。由于將

11、多功能 8種高效微控1第3章系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)3.1單片機(jī)最小系統(tǒng)的設(shè)計(jì)1）單片機(jī) AT89C51AT89C51是一種帶能CMOS位微處理器，制造技術(shù)，與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)位CPU和閃爍存儲器組合在單個芯片中，ATMEL勺AT89C51是 制器，為很多嵌入式控制系統(tǒng)提供了一種靈活性高且廉價的方案。2）復(fù)位電路及時鐘電路：復(fù)位電路和時鐘電路是維持單片機(jī)最小系統(tǒng)運(yùn)行的基本模塊。 兩種常用復(fù)位電路：上電復(fù)位和手動復(fù)位。其中：上電復(fù)位，如圖3-1所示；手動復(fù)位，如圖3-2所示。圖3-1上電復(fù)位圖3-2手動復(fù)位有時系統(tǒng)在運(yùn)行過程中出現(xiàn)程序跑飛的情況，在程序開發(fā)過程中，經(jīng)常需要 手動復(fù)位。所以本次設(shè)計(jì)選用手動復(fù)位高頻率

12、的時鐘有利于程序更快的運(yùn)行，也有利于實(shí)現(xiàn)更高的信號采樣率，從 而實(shí)現(xiàn)更多的功能。但是高速對系統(tǒng)的要求較高，而且功耗大，運(yùn)行環(huán)境苛刻。 考慮到單片機(jī)本身用于控制，而并非高速信號采樣處理，所以選取合適的頻率即 可。合適頻率的晶振對于選頻信號強(qiáng)度準(zhǔn)確度都有好處。本次設(shè)計(jì)選取12.0M無源晶振接入XTAL1和 XTAL2引腳。并聯(lián)2個30pF陶 瓷電容幫助起振。單片機(jī)最小系統(tǒng)如圖3-3所示：CjXT ALISI31XTA1AM.CiADQPC 1 ADIM.2 AD2XTAL2PO.jAD5PO.5.AD5M.6AD6R3TM. ACTP2.-C AlP21 A5P2.2A10PSEKP2.J AIL

13、ALEP2.4 A12EAP2.-6 AI4P2 A：?PI.CPl.lP3.1.TWPl.:PJ.1LSTQP3.3.1NT1Pl.4PS J TOPLSP3.5T1Pl巧Pl.TPj _RDLS1314AT3-CiljjZIJ圖3-3單片機(jī)最小系統(tǒng)3.2電源電路設(shè)計(jì)直流穩(wěn)壓電源的基本原理：直流穩(wěn)壓電源一般有電源變壓器T、整流濾波電路及穩(wěn)壓電路所組成，基本框圖如圖3-4所示。U1圖3-4直流電源原理1）電源變壓器T：Ui，變壓器副邊與將220V的交流電壓變換成整流濾波電路所需要的交流電壓 原邊的功率比為P2/P仁n,式中n是變壓器的效率2）整流電路：整流電路將交流電壓Ui變換成脈動的直流電壓

14、。再經(jīng)濾波電路濾除較大的波 紋成分，輸出波紋較小的直流電壓 U1。常用的整流濾波電路有全波整流濾波、 橋式整流濾波等。3）濾波電路：各濾波電路C滿足RL-C=（ 35）T/2，式中T為輸入交流信號周期，RL為整 流濾波電路的等效負(fù)載電阻。4）穩(wěn)壓電路：常用的穩(wěn)壓電路有兩種形式：一是穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路，二是串聯(lián)型穩(wěn)壓電路。二者的工作原理有所不同。穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路其工作原理是利用穩(wěn)壓管兩端的電壓 稍有變化，會引起其電流有較大變化這一特點(diǎn)， 通過調(diào)節(jié)與穩(wěn)壓管串聯(lián)的限流電 阻上的壓降來達(dá)到穩(wěn)定輸出電壓的目的。它一般適用于負(fù)載電流變化較小的場 合。串聯(lián)型穩(wěn)壓電路是利用電壓串聯(lián)負(fù)反饋的原理來調(diào)節(jié)輸出電壓的。集成

15、穩(wěn)壓電源事實(shí)上是串聯(lián)穩(wěn)壓電源的集成化。3.3直流電機(jī)驅(qū)動電路設(shè)計(jì)由于單片機(jī)P3 口輸出的電壓最高才有5V,難以直接驅(qū)動直流電機(jī)。所以我 們需要使用恒壓恒流橋式2A驅(qū)動芯片L298N來驅(qū)動電機(jī)。本設(shè)計(jì)所采用的L298N,可接受標(biāo)準(zhǔn)TTL邏輯電平信號Vss, VSs可接4.57V 電壓。4腳VS接電源電壓，VS電壓范圍Vh為+ 2.546V,輸出電流可達(dá)2.5A， 可驅(qū)動電感性負(fù)載。1腳和15腳下管的發(fā)射極分別單獨(dú)引出以便接入電流采樣 電阻，形成電流傳感信號。L298可驅(qū)動2個電動機(jī)，0UT1 OUT卻OUT3 OUT必間可分別接電動機(jī)， 本實(shí)驗(yàn)裝置我們選用驅(qū)動一臺電動機(jī)， 連接于OUT1和OUT

16、2端口之間（電動機(jī)在 子圖中未畫出）。此外，5，7腳接輸入控制電平，控制電機(jī)的正反轉(zhuǎn)。 Ea, Eb接控制使能端， 控制電機(jī)的停轉(zhuǎn)。同時，需要加四個二極管在電機(jī)的兩端， 防止電機(jī)反轉(zhuǎn)的時候 產(chǎn)生強(qiáng)大的沖擊電流燒壞電機(jī)。具體直流電機(jī)驅(qū)動電路，如圖 3-5所示。圖3-5驅(qū)動電路3.4顯示模塊設(shè)計(jì)本次設(shè)計(jì)顯示模塊直接采用的是 SM410564四位共陽數(shù)碼管顯示。又因?yàn)閱?片機(jī)的輸出端口輸出的電流較小，點(diǎn)亮數(shù)碼管的能力不大，所以需要采用三極管 對輸出電流進(jìn)行放大，此次三極管采用的是C9013具體放大電路如圖3-6所示:*ul4子XTAL.lP2 0.A1XXTAL.2PC I ADI K3.AD3Jt

17、STP； 4 AB5PO.5.AD5 朮匕ADiPC ADPEDTF2 JASP21 A?V12 AI P】弓AllALEra.4 AHPUAUPWP2CAHZ2 7 AI5Pl 1PE 17XDPl 2唧 INTOPl 3PJS.INTIPl 4P34T&HUPj.TlPl.6PSPl 7Pj _ RDIS23150L4Ts1721L0IT圖3-6放大電路3.5按鈕電路設(shè)計(jì)正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、急停、加速、減速五個開關(guān)分別與單片機(jī)的P1.0, P1.1 , P1.2 ,P1.3 , P1.4相連，然后再與地相連。急停實(shí)現(xiàn)直流電機(jī)的停轉(zhuǎn)，正轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)直流 電機(jī)的正轉(zhuǎn)，反轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)直流電機(jī)的反轉(zhuǎn)，加速實(shí)現(xiàn)直流電機(jī)

18、的加速，減速實(shí)現(xiàn)直 流電機(jī)的減速，其電路如圖3-7所示。KTAL1口沁回PO.l AD1RXl.dKTAL2PO1AD3POj ADiKTPh AD7PiQ.ASP2 1 AJPJZ AID9WP2 5 AllALIPJ4A1JP2S A14可 AliP1DP1-1P34 TXDP 口Pll UCTOPj_j flSTlP1-4対斗TfiP1JP3J.T1站盛gPl_71F1jS37北汀343311加24IS託251011n121413ur圖3-7控制按鈕電路3.6元件參數(shù)選擇1) 實(shí)際計(jì)算過程(a) 變壓器選擇：變壓器選擇雙 15V變壓，考慮到電流不需要太大，最大電 流為1A,實(shí)際選擇變壓器

19、輸出功率為iovy可以很好的滿足要求。(b) 整流橋：考慮到電路中會出現(xiàn)沖擊電流，整流橋的額定電流是工作電流的23倍。選取RS301(100V,3A)即可，實(shí)際購買過程中選擇了 RS3Q700V, 3A)也符合設(shè)計(jì)要求。(c) 濾波電容：考慮到對紋波電壓要求比較高，故選擇了2200卩F耐壓值為 25V以及100卩F耐壓值50v的電解電容。(d) 去耦電容：去耦電容的選擇是 7812及7805芯片要求的，查手冊可知分 別為0.01卩F,用來濾除高頻分量防止產(chǎn)生自激。(e) 電解電容：為了防止負(fù)載產(chǎn)生沖擊電流，故在輸出端加入2200卩F、耐 壓值為25V的電解電容。(f) 7805支路的元件參數(shù)基

20、本相同2）直流電源產(chǎn)生電路:12V如圖3-7所示、5V如圖3-8所示:圖3-8 5V電源注：系統(tǒng)整體硬件電路圖，詳見附錄 A。第4章系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)4.1總體方案利用P3口，編制程序輸出一串脈沖，經(jīng)放大后驅(qū)動直流電機(jī)，改變輸出脈沖 的電平的持續(xù)時間，達(dá)到使電機(jī)正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、加速、減速、停轉(zhuǎn)等目的。由軟件 編程從P3.0/P3.1管腳產(chǎn)生PWM言號，經(jīng)驅(qū)動電路輸出給電機(jī)，從而控制電機(jī)得 電與失電。軟件采用延時法進(jìn)行設(shè)計(jì)。單片機(jī)上電后，系統(tǒng)進(jìn)入準(zhǔn)備狀態(tài)。當(dāng)按 動啟動按鈕后，根據(jù)P3.0為高電平時實(shí)現(xiàn)電機(jī)正轉(zhuǎn)，P3.1為高電平時實(shí)現(xiàn)電機(jī)反 轉(zhuǎn)。根據(jù)不同的加減速按鈕，調(diào)整P3.0/ P3.1輸出高低電平時

21、的占空比，從而可 以控制P3.0/ P3.1輸出高低電平時的有效值，進(jìn)而控制電機(jī)的加減速。其總體流程圖如圖4-1所示：圖4-1總體程序流程圖P3.0/P3.1脈沖寬度調(diào)制器(PWM)通道,它們產(chǎn)生可由編程決定寬度和間隔 的脈沖。脈沖的間隔周期是由一個FOR循環(huán)控制，來產(chǎn)生不同的占空比。單片機(jī)產(chǎn)生的PWM&號不能直接驅(qū)動電機(jī)，這就需要設(shè)計(jì)合適的驅(qū)動電路，用以可以間 接地驅(qū)動電機(jī)，使其能夠正常運(yùn)行。為此，我們可借助于恒壓恒流橋式2A驅(qū)動芯片L298N來完成對電動機(jī)的驅(qū)動。具體的設(shè)計(jì)方法是通過 Keil C編程，Proteus 聯(lián)合仿真來實(shí)現(xiàn)的。4.2相關(guān)軟件介紹1）ProteusProteus是一

22、種低投資的電子設(shè)計(jì)自動化軟件，提供Schematic Drawing ,SPICE仿真與PCB設(shè)計(jì)功能，這一點(diǎn)Proteus與multisim 比較類似，只不過它 可以仿真單片機(jī)和周邊設(shè)備，可以仿真51系列、AVR PIC等常用的MCU與Keil 和MPLA不同的是它還提供了周邊設(shè)備的仿真，只要給出電路圖就可以仿真，例如373, led，示波器，Proteus提供了大量的元件庫有 RAM ROM鍵盤，馬達(dá)， LED LCD AD/DA部分SPI器件，部分IIC器件，編譯方面支持 Keil和MPLAB 里面有大量的例子參考。（a）Proteus可提供的仿真元件資源Proteus軟件提供了可仿真數(shù)

23、字和模擬、 交流和直流等數(shù)千種元器件和多達(dá) 30多個元件庫；（b）Proteus可提供的仿真儀表資源虛擬儀器儀表的數(shù)量、類型和質(zhì)量，是衡量仿真軟件實(shí)驗(yàn)室是否合格的一個關(guān)鍵因素。在Proteus軟件中，理論上同一種儀器可以在一個電路中隨意的調(diào)用；（c）除了現(xiàn)實(shí)存在的儀器外，Proteus還提供了一個圖形顯示功能，可以將線路上變化的信號，以圖形的方式實(shí)時地顯示出來；（d）Proteus還提供了比較豐富的測試信號用于電路的測試。這些測試信號包 括模擬信號和數(shù)字信號。2）KeilKeil是德國開發(fā)的一個51單片機(jī)開發(fā)軟件平臺，最開始只是一個支持C語言和匯編語言的編譯器軟件。后來隨著開發(fā)人員的不斷努力以

24、及版本的不斷升 級，使它已經(jīng)成為了一個重要的單片機(jī)開發(fā)平臺，不過KEIL的界面并不是非常復(fù)雜，操作也不是非常困難，很多工程師的開發(fā)的優(yōu)秀程序都是在KEIL的平臺上編寫出來的?？梢哉f它是一個比較重要的軟件，熟悉他的人很多很多，用戶群 極為龐大，要遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過偉福等廠家軟件用戶群，操作有不懂的地方只要找相關(guān)的 書看看，到相關(guān)的單片機(jī)技術(shù)論壇問問，很快就可以掌握它的基本使用了。（a）Keil的UVision2可以進(jìn)行純粹的軟件仿真（仿真軟件程序，不接硬件電 路），也可以利用硬件仿真器，搭接上單片機(jī)硬件系統(tǒng)，在仿真器中載入項(xiàng)目程 序后進(jìn)行實(shí)時仿真；（b） 可以使用UVision2的內(nèi)嵌模塊Keil Mon

25、itor-51，在不需要額外的硬件 仿真器的條件下，搭接單片機(jī)硬件系統(tǒng)對項(xiàng)目程序進(jìn)行實(shí)時仿真；（c）uVision2調(diào)試器具備所有常規(guī)源極調(diào)試，符號調(diào)試特性以及歷史跟蹤， 代碼覆蓋，復(fù)雜斷點(diǎn)等功能。DDE界面和shift語言支持自動程序測試。4.3應(yīng)用軟件的編制、調(diào)試使用Keil軟件工具時，項(xiàng)目開發(fā)流程和其它軟件開發(fā)項(xiàng)目的流程極其相似1）創(chuàng)建一個項(xiàng)目，從器件庫中選擇目標(biāo)器件，配置工具設(shè)置；2）用C語言或匯編語言創(chuàng)建源程序；3）用項(xiàng)目管理器生成應(yīng)用；4）修改源程序中的錯誤；5）測試，連接應(yīng)用。注：控制程序，詳見附錄B。第5早仿真結(jié)果與分析5.1仿真電路圖如圖5-1所示：圖5-1仿真電路圖5.2仿

26、真結(jié)果1）半速運(yùn)行狀態(tài)，運(yùn)行結(jié)果如圖 5-1所示：圖5-1電機(jī)半速運(yùn)行2）按下急停鍵，停止運(yùn)行如圖5-2所示：-一*=:ML. .J.:zs 小一:去:U245 Q圖5-2電機(jī)停止運(yùn)行 D3 . DIODE-TXT圖5-4電機(jī)減速運(yùn)行5）按下反轉(zhuǎn)鍵，反轉(zhuǎn)運(yùn)行如圖5-5所示:CtTOOrf1 1TKTIN1VCCVSIhl2OUT1IN3HN4OUT2ENAENBOUT3SENEAOUT4SENSBGND941 L13ZSD2 :-DIODE- D4 :卒D3 .-DIODE-+12VA*ZK D仁U2-0.W.塑:7ET=i j j jZSD4 . _DIODE.- TEX- .圖5-5電機(jī)反

27、向運(yùn)行ZK D2 : DIODE， -TI a I -卒D3 :-V DIODE= 也TEXTn第6章總結(jié)本次的課程設(shè)計(jì)也讓我看到了團(tuán)隊(duì)的力量，我認(rèn)為我們的工作是一個團(tuán)隊(duì)的 工作，團(tuán)隊(duì)需要個人，個人也離不開團(tuán)隊(duì)，必須發(fā)揚(yáng)團(tuán)結(jié)協(xié)作的精神。團(tuán)結(jié)協(xié)作 是我們成功的一項(xiàng)非常重要的保證。而這次設(shè)計(jì)也正好鍛煉我們這一點(diǎn)，這也是 非常寶貴的。這次課程設(shè)計(jì)，運(yùn)用AT89C51單片機(jī)為核心硬件，設(shè)計(jì)了直流電機(jī)的轉(zhuǎn)速控 制系統(tǒng)。實(shí)現(xiàn)了對直流電機(jī)的停止、加速、減速、正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)等多種控制功能， 基本滿足設(shè)系統(tǒng)計(jì)的要求。同時，在驅(qū)動芯片和電動機(jī)的連接之間我們有加入續(xù) 流二極管，在電機(jī)反向運(yùn)轉(zhuǎn)時進(jìn)行續(xù)流，避免燒壞電機(jī)及其

28、他元件。在此設(shè)計(jì)中P0 口作為輸出端口，我們在 P0 口接入了排阻使電路復(fù)位后 P0 口輸出的為高電 平。通過本次課程設(shè)計(jì)，學(xué)習(xí)與掌握了 AT98C51單片機(jī)的基本原理及其各種應(yīng) 用，對它的各種硬件接口與軟件設(shè)計(jì)方法有較深入的認(rèn)識。 對自動控制系統(tǒng)的動、 靜態(tài)性能及其控制有了一定的認(rèn)識。本設(shè)計(jì)重點(diǎn)在于應(yīng)用，因此在設(shè)計(jì)過程中使 自己的動手能力得到鍛煉，同時提高了解決實(shí)際問題的能力參考文獻(xiàn)1 張琛直流無刷電動機(jī)原理及應(yīng)用M，北京：北京機(jī)械工業(yè)出版社，1996.2 周興華.用單片機(jī)控制直流電機(jī)變速J，電子制作，2006, Vol.34 , N0.6: 34-35.3 岳東海，顏鵬.直流電機(jī)PW無級調(diào)

29、速控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)J，價值工程，2010， Vol.14，N02135-136.4 郭浩.3A驅(qū)動能力PWM1流電機(jī)控制電路的制作J，電子制作，2007， Vol.9，NO.10:42-43.楊斌文，梅英，徐宇明.并勵直流電動機(jī)的機(jī)械特性分析（英文）J，湖南文理學(xué)院報（自然科學(xué)版），2006, V0I.18QO.2: 60-61,68.6 王鑒光.電動機(jī)控制系統(tǒng)M，北京：北京機(jī)械工業(yè)出版社，1994.7 王小明.電動機(jī)的單片機(jī)控制M,北京：北京航空航天大學(xué)出版社，2002.8 顧繩谷.電機(jī)及拖動基礎(chǔ)M,北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2007.附錄A :系統(tǒng)整體硬件電路圖系統(tǒng)整體硬件電路圖附錄B :程序代碼

30、#i nclude#defi ne un char un sig ned char#defi ne unint un sig ned intun sig ned char code dispcode=0xc0,0xf9,0xa4,0xb0, 0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90,0x88,0x83, 0xc6,0xa1,0x86,0x84,0xff,0xbf; / 顯示代碼un sig ned char dispbitcode=0xfe,0xfd,0xfb,0xf7; / 位選口un sig ned char dispbuf4=0,0,0,0;un sig ned char dispbitc nt;unint mstc nt;unint i;unint coun t=0;un char tp=0;void ledshow();void keysca n();void delay();void just();void turn();void motorstop();void speedup();void sp