基于單片機(jī)AT89S52控制直流電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計與仿真畢業(yè)設(shè)計

1、 學(xué)校代碼：11517 學(xué) 號： henan institute of engineering 畢業(yè)設(shè)計題 目 單片機(jī)控制直流調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計與 仿真 學(xué)生姓名 專業(yè)班級 學(xué) 號 系 （部） 指導(dǎo)教師(職稱) 完成時間 2013 年 06 月10日 河南工程學(xué)院論文版權(quán)使用授權(quán)書本人完全了解河南工程學(xué)院關(guān)于收集、保存、使用學(xué)位論文的規(guī)定，同意如下各項(xiàng)內(nèi)容：按照學(xué)校要求提交論文的印刷本和電子版本；學(xué)校有權(quán)保存論文的印刷本和電子版，并采用影印、縮印、掃描、數(shù)字化或其它手段保存論文；學(xué)校有權(quán)提供目錄檢索以及提供本論文全文或者部分的閱覽服務(wù)；學(xué)校有權(quán)按有關(guān)規(guī)定向國家有關(guān)部門或者機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版

2、；在不以贏利為目的的前提下，學(xué)?？梢赃m當(dāng)復(fù)制論文的部分或全部內(nèi)容用于學(xué)術(shù)活動。論文作者簽名： 年 月 日 河南工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(論文)原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：所呈交的論文，是本人在指導(dǎo)教師指導(dǎo)下，進(jìn)行研究工作所取得的成果。除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，本論文的研究成果不包含任何他人創(chuàng)作的、已公開發(fā)表或者沒有公開發(fā)表的作品的內(nèi)容。對本論文所涉及的研究工作做出貢獻(xiàn)的其他個人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。本學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明的法律責(zé)任由本人承擔(dān)。論文作者簽名： 年 月 日河南工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）任務(wù)書題目 單片機(jī)控制直流調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計與仿真 專業(yè) 學(xué)號 姓名 一、主要內(nèi)容：要求以單片機(jī)為核心，采

3、用pwm技術(shù)對電動機(jī)進(jìn)行轉(zhuǎn)速控制。通過調(diào)整pwm信號的占空比，控制直流電動機(jī)的電樞電壓而達(dá)到調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速的目的。要求實(shí)現(xiàn)對電機(jī)的正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、急停、加速、減速的控制，并用led顯示電機(jī)轉(zhuǎn)速。完成相應(yīng)的硬件電路設(shè)計及軟件設(shè)計，編寫源程序代碼，利用proteus軟件進(jìn)行仿真和調(diào)試。二、基本要求：（1）對直流調(diào)速控制電路進(jìn)行設(shè)計來實(shí)現(xiàn)對速度的控制、檢測、顯示；（2）畫出步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計圖和模塊程序流程圖；（3）編寫源程序代碼利用proteus軟件進(jìn)行仿真和調(diào)試。三、主要參考文獻(xiàn)：1 翁嘉民.單片機(jī)應(yīng)用開發(fā)技術(shù)m.北京:中國電力出版社,2009:12-362 王兆安,劉進(jìn)軍.電力電子技術(shù)m.北

4、京:機(jī)械工業(yè)出版社,2009:45-563 胡壽松.自動控制原理m.北京:科學(xué)出版社,2007:33-364 阮毅,陳伯時.電力拖動自動控制系統(tǒng)m.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2009:10-135 孫明迪.直流雙極式可逆pwm調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計m.北京:高等教育出版社,2008:99-123完 成 期 限：指導(dǎo)教師簽名： 專業(yè)負(fù)責(zé)人簽名： 年 月 日目 錄摘 要iabstractii1 緒論11.1 選題背景及意義11.2 單片機(jī)控制系統(tǒng)的發(fā)展21.3 直流電機(jī)調(diào)速原理31.4 系統(tǒng)方案確定52 pwm脈寬調(diào)制62.1 pwm調(diào)速原理62.2 pwm調(diào)速方法62.3 pwm實(shí)現(xiàn)方式73 硬件設(shè)計83.1

5、 單片機(jī)選型83.1.1 單片機(jī)at89s52的基本組成83.1.2 單片機(jī)at89s52的引腳說明83.2 驅(qū)動電路93.2.1 l298內(nèi)部的原理圖103.2.2 l298的引腳說明123.2.3 l298功能表123.3鍵盤設(shè)計133.3.1鍵盤的功能及分類133.3.2獨(dú)立式鍵盤143.4 數(shù)碼管設(shè)計143.4.1 led簡介143.4.2 led七段數(shù)碼管的結(jié)構(gòu)143.4.3 led數(shù)碼管和單片機(jī)的連接163.5 光電編碼器184 軟件設(shè)計194.1主程序194.2 定時器中斷程序194.3 led數(shù)碼管顯示214.4 獨(dú)立式鍵盤控制215 設(shè)計仿真235.1 設(shè)計接線圖235.1.

6、1 按鍵連接圖235.1.2 l298與單片機(jī)、電機(jī)連接圖235.1.3 led與單片機(jī)連接圖245.2 系統(tǒng)仿真圖245.2.1 電機(jī)正轉(zhuǎn)255.2.2 電機(jī)反轉(zhuǎn)265.2.2 電機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)27結(jié) 束 語28致 謝29參考文獻(xiàn)30附 錄31單片機(jī)控制直流調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計與仿真摘 要隨著現(xiàn)代社會的發(fā)展，電機(jī)在人們的日常生活中扮演著越來越重要的角色，而控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速愈發(fā)的凸顯其重要性。pwm控制方法因其相比傳統(tǒng)調(diào)速方法的優(yōu)越性，成為了調(diào)速的新方式。本文主要研究了基于單片機(jī)at89s52進(jìn)行小型直流電機(jī)pwm調(diào)速系統(tǒng)的設(shè)計，并用proteus進(jìn)行仿真。文中介紹了直流電機(jī)控制方法的發(fā)展，脈寬調(diào)制的原理，

7、at89s52的詳細(xì)參數(shù)，led數(shù)碼管的顯示方法，l298驅(qū)動電路的使用，利用程序的方法如何輸出pwm信號進(jìn)行占空比調(diào)節(jié)等。at89s52單片機(jī)與l298驅(qū)動模塊的使用，能夠降低系統(tǒng)成本，簡化系統(tǒng)構(gòu)成，易于pc連接進(jìn)行系統(tǒng)升級，能夠滿足更多場合的使用要求。本設(shè)計將實(shí)現(xiàn)電機(jī)的正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、換向、停止等的控制，并在led數(shù)碼管上實(shí)時顯示占空比和轉(zhuǎn)速。關(guān)鍵詞 at89s52/l298/pwm/占空比the design of direct current motor speed regulationsystem based on scmabstract with the development of

8、modern society, the motor in peoples daily life plays an increasingly important role to control the motor speed, the more highlight its importance. pwm control method because of its superiority compared to traditional speed control method, has become the new way of the governor. this paper studies t

9、he design of pwm dc motor speed control system based on mcu at89s52, and proteus simulation. this paper describes the development of the dc motor control method, the pulse width modulation principle, at89s52 of parameters, led digital tube display method the l298 driver circuit use, the use of the p

10、rogram how to output pwm signal duty cycle adjustment. at89s52 micro controller and the l298 driver module for use, can reduce system costs, simplify the system structure, easy pc connection for system upgrades to meet the requirements of more occasions. this design will achieve the motor forward, r

11、everse, commutation, stop control, and real.time display led digital tube duty cycle and the speed.key words at89s52,l298,pwm,duty cycle1 緒論1.1 選題背景及意義直流調(diào)速系統(tǒng)最初的時候，通過保持直流電源電壓向的恒定，向直流機(jī)電樞供電，在電樞回路中的串入電阻，改變電阻阻值來實(shí)現(xiàn)調(diào)速。雖然這種方法簡便易行，價格便宜，設(shè)備制造容易，但缺點(diǎn)是機(jī)械特性軟，效率低，沒有較寬范圍內(nèi)平滑調(diào)速的能力，所以目前基本不采用1。上世紀(jì)三十年代末，發(fā)明了發(fā)電機(jī).電動機(jī)調(diào)速系統(tǒng)，由電

12、機(jī)擴(kuò)大機(jī)、磁放大器、閘流管等控制器件組成，可得到較寬的調(diào)速范圍，優(yōu)良的調(diào)速性能，較小的轉(zhuǎn)速變化率，能實(shí)現(xiàn)調(diào)速平滑。由于電動機(jī)軸上存在飛輪慣量，當(dāng)電動機(jī)減速時，可以通過發(fā)電機(jī)將剩下的電能反饋回電網(wǎng)2。因此即可減少能量的損耗，提高效率，又能得到平滑的制動特性。但是發(fā)電機(jī).電動機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的主要缺點(diǎn)是，需要增加與調(diào)速電動機(jī)相當(dāng)?shù)男D(zhuǎn)電機(jī)和一些輔助勵磁設(shè)備，因而體積大，維修困難等。隨后汞弧變流器的出現(xiàn)，使調(diào)速性能指標(biāo)得到了進(jìn)一步提高，由此代替上述發(fā)電機(jī).電動機(jī)調(diào)速系統(tǒng)系統(tǒng)。相比發(fā)電機(jī).電動機(jī)系統(tǒng)，汞弧變流器調(diào)速系統(tǒng)的快速響應(yīng)性得到極大的提升。但是汞弧變流器需要用到水銀蒸汽，維修時會對維護(hù)人員會造成一定的

13、危害等，因此，限制了它的應(yīng)用。世界上第一只晶閘管在1957年問世，晶閘管從設(shè)計到用料，決定其具有許多獨(dú)特的優(yōu)越性，相比其它變流元件，具有響應(yīng)快、體積小、工作可靠等優(yōu)點(diǎn)4。以晶閘管為主設(shè)計的調(diào)速系統(tǒng)，不僅在經(jīng)濟(jì)指標(biāo)上使直流調(diào)速系統(tǒng)得到提高，而且在可靠性和技術(shù)指標(biāo)上也顯示出比汞弧變流器調(diào)速系統(tǒng)很大的優(yōu)越性。20世紀(jì)80年代中后期，由于晶閘管整流裝置得到成熟發(fā)展，促進(jìn)直流電氣傳動完成了一次大的躍進(jìn)，隨即取代了水銀整流裝置及直流發(fā)電機(jī).電動機(jī)組。同一時期，控制電路也得到快速發(fā)展，實(shí)現(xiàn)了電路小型化、可靠性高及高度集成化。至此，直流調(diào)速系統(tǒng)應(yīng)用范圍越來越大，性能指標(biāo)越來越高，直流調(diào)速技術(shù)不斷發(fā)展，都是得益

14、于晶閘管整流技術(shù)的應(yīng)用5。直流電動機(jī)具有良好的特性，比如起動、制動性能好，能在大范圍內(nèi)平滑調(diào)速，因此在許多電力拖動領(lǐng)域，直流電動機(jī)的調(diào)速性能好及快速正反向的能力得到了廣泛的應(yīng)用。而電動機(jī)的控制方法也隨著計算機(jī)的發(fā)展，新型電力電子器件的不斷更新以及微電子技術(shù)的進(jìn)步，如采用計算機(jī)，微處理器，dsp控制器等，由模擬系統(tǒng)變?yōu)閿?shù)字控制系統(tǒng)，使電動機(jī)控制更為現(xiàn)代，得到了根本上的變化。其中，在經(jīng)歷了幾次的更新?lián)Q代以后，全控型功率器件得到廣泛應(yīng)用，電力電子器件mosfet和igbt的開關(guān)速度更快，控制更簡便，更加適合作為電動機(jī)的驅(qū)動部分的功率器件。在交流調(diào)速系統(tǒng)和直流調(diào)速系統(tǒng)中，以全控型功率器件為基礎(chǔ)的脈寬調(diào)

15、制變頻技術(shù)，得到了廣泛應(yīng)用。通過改變電樞回路電阻調(diào)速，弱磁調(diào)速等技術(shù)對于現(xiàn)在的直流電機(jī)，已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足要求，更加復(fù)雜的生產(chǎn)過程對電機(jī)調(diào)速性能要求更高，這時單片機(jī)技術(shù)的加入，通過pwm方式控制直流電機(jī)調(diào)速，因?yàn)榫哂懈呖煽啃裕叨戎悄?，符合現(xiàn)代生產(chǎn)的需求，因此成為以后調(diào)速技術(shù)的發(fā)展趨勢。直流電機(jī)已經(jīng)深入人們的生活，在方方面面都有涉及，因此，研究本設(shè)計具有十分重要的意義。在家庭方面，電風(fēng)扇，刮胡刀，洗衣機(jī)，空調(diào)；工業(yè)方面，汽車，機(jī)器人，起重機(jī)，切割機(jī)；軍事方面，火箭，高射炮，雷達(dá)，衛(wèi)星；辦公方面，電腦，打印機(jī)，投影儀，電話；等等方面，都需要直流電機(jī)的參與。最近一段時間以來，雖然高性能交流調(diào)速系統(tǒng)發(fā)展

16、有了長足的進(jìn)步，并且有了要取代直流調(diào)速系統(tǒng)的趨勢，但是直流調(diào)速系統(tǒng)不僅在理論上成熟，而且在實(shí)踐上發(fā)展出了各種各樣的變化，十分適應(yīng)現(xiàn)在的發(fā)展需求，目前應(yīng)用范圍還十分廣泛。1.2 單片機(jī)控制系統(tǒng)的發(fā)展世界計算機(jī)發(fā)展史以單片機(jī)的誕生為一個新的里程碑。作為單芯片嵌入式系統(tǒng)的核心，單片機(jī)具有多功能，高速，多選擇，低價格，低功耗，強(qiáng)大的i / o功能和大存儲容量，可以提高整個系統(tǒng)的可行性和可靠性。新世紀(jì)以來，技術(shù)實(shí)力得到了長足的發(fā)展和進(jìn)步，市場不滿足現(xiàn)有產(chǎn)品的功能，對性能的要求不斷提高，尤其是系統(tǒng)智能化、自動化。為了能夠適應(yīng)對產(chǎn)品越來越高的要求，直流電動機(jī)調(diào)速系統(tǒng)以其優(yōu)越的起動和調(diào)速性能等特點(diǎn)，得到越來越

17、廣泛的應(yīng)用，特別是智能機(jī)器人的青睞6。 早期的直流驅(qū)動控制系統(tǒng)使用模擬的分離裝置，其特點(diǎn)在于，含有模擬器件其固有的缺點(diǎn)，如溫度漂移，零點(diǎn)漂移電壓，降低了直流驅(qū)動器的可靠性和準(zhǔn)確性。科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，直流驅(qū)動已由微處理器實(shí)現(xiàn)全數(shù)字化控制。由微處理器控制，輸出為數(shù)字信號，其控制精度，穩(wěn)定性和可靠性，模擬直流調(diào)速系統(tǒng)是不能比擬的。實(shí)現(xiàn)全數(shù)字控制，抗干擾能力強(qiáng)，控制裝置靈活，成為直流調(diào)速的一個新的方向。微處理器誕生于上個世紀(jì)七十年代，以大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路制造工藝制造集成電路，降低微處理器的成本，使其得到了越來越高的快速發(fā)展。此外，由于電力電子技術(shù)的發(fā)展，提升的生產(chǎn)工藝，快速的提高了高功率電子器件的

18、性能。用微處理器來控制電機(jī)，可完成各種創(chuàng)新的，高性能的控制策略，電機(jī)的潛力得到充分的發(fā)揮。使用微處理器控制的電機(jī)使電機(jī)的發(fā)展發(fā)生新變化，電機(jī)制造商基于此開發(fā)出了多種容易控制的實(shí)用新型電機(jī)8。對于簡單的微處理器控制電機(jī)，只需使用微處理器控制繼電器，電子開關(guān)零件，電機(jī)控制就可以實(shí)現(xiàn)。通過可編程控制器與微處理器結(jié)合，各種機(jī)床和生產(chǎn)線都可以通過電機(jī)控制實(shí)現(xiàn)各種普遍應(yīng)用。對于復(fù)雜的微處理器控制電動機(jī)，將不得不使用微處理器控制電機(jī)的電流，電壓，轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)矩，旋轉(zhuǎn)角度，使得電動機(jī)按照給定的指示準(zhǔn)確工作。由于微處理器控制，大大改善了電機(jī)的性能。機(jī)械換向的直流電動機(jī)和交流電動機(jī)他們有自己的優(yōu)勢，例如直流電機(jī)的轉(zhuǎn)速

19、性能，但擁有機(jī)械磨損和換向火花等問題，而交流電機(jī)，比直流電動機(jī)中的感應(yīng)電動機(jī)或同步電動機(jī)的結(jié)構(gòu)簡單，可靠性比直流電動機(jī)好，但運(yùn)行時必須恒定電源頻率，他們的速度不能方便的經(jīng)濟(jì)調(diào)控。高性能微處理器，新的控制理論和控制策略的出現(xiàn)，如數(shù)字信號處理器dsp，使電機(jī)驅(qū)動的自動化程度大大提高。在國家的先進(jìn)數(shù)控機(jī)床和數(shù)控位置伺服系統(tǒng)，采用如dsp高速微處理器，可以擁有超過數(shù)百千兆位每秒的執(zhí)行速度。1.3 直流電機(jī)調(diào)速原理圖1-1直流電機(jī)的物理模型圖圖1-1所示為兩極直流電機(jī)模型。它的定子上，是一對靜止的主磁極n和s，起到直流勵磁的作用。中間為轉(zhuǎn)子，含有電樞鐵心，轉(zhuǎn)子與定子不接觸，有一定氣隙相隔。在轉(zhuǎn)子電樞鐵心

20、外部放置兩根電樞線圈，并用導(dǎo)體連接，線圈與稱為換向片的銅片分別首端和末端相連。換向器由構(gòu)成換向片的整體組成，固定在轉(zhuǎn)軸上，換向片之間，換向片與轉(zhuǎn)軸之間都互相絕緣。一對固定不動的電刷放在換向片上，當(dāng)電樞線圈在電樞旋轉(zhuǎn)時通過換向片和電刷的摩擦與外電路接通。圖1-2直流電機(jī)的基本工作原理圖圖1-2所示為直流電機(jī)工作原理圖。如圖（a）所示，給兩個電刷加上直流電源，從電刷 a處則有直流電流流入，通過線圈abcd，從 b處電刷 流出，根據(jù)楞次定律，線圈斷ab和cd將受到電磁力的作用，兩段導(dǎo)體受到的力方向相反，形成一個轉(zhuǎn)矩，使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動。到圖（b）所示的位置時，電刷 a 和電刷 b 分別與換向片2和換向片1接

21、觸，從電刷 a 流入直流電流，經(jīng)過線圈dcba，從b處流出。此時線圈段ab和cd受到與之前方向相同的電磁力產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩，仍將保持轉(zhuǎn)子逆時針轉(zhuǎn)動。由于電刷和換向片之間的這種互相作用，即使外加的電源是直流的，但電流在線圈兩邊產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩的方向卻是相同的，構(gòu)成了直流電動機(jī)工作的原理9。式1-1為計算直流電機(jī)穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)速的表達(dá)式: (1-1)式中，u-電樞電壓（v） i-電樞電流（a） r-電樞電路總電阻（） -勵磁磁通（wb） k-由電動機(jī)決定的電動勢常數(shù)通過表達(dá)式可看出，電壓、電阻、磁通是三個變量，因此，控制直流電機(jī)轉(zhuǎn)速的原理有三種:(1) 調(diào)節(jié)電樞電壓u(2) 減弱勵磁磁通(3) 改變電樞電阻r電機(jī)磁通

22、不能增大，只能減小，調(diào)節(jié)磁通的方法稱為弱磁調(diào)速，這種方法雖然能夠平滑調(diào)速，但調(diào)速范圍不大，可以與調(diào)壓調(diào)速配合，做小范圍的弱磁升速；改變電樞電阻的方法只能有級調(diào)速，而且電阻消耗電能，效率低下，已經(jīng)基本不用10。所以在自動調(diào)速系統(tǒng)中以調(diào)壓調(diào)速為最好，本設(shè)計將采用這種方法。1.4 系統(tǒng)方案確定本設(shè)計的直流電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)，分為硬件和軟件兩大部分。硬件為軟件提供程序運(yùn)行的平臺，是整個系統(tǒng)的基礎(chǔ)；軟件部分為控制部分，為對電機(jī)進(jìn)行有效控制，要采集、分析、處理硬件發(fā)出的信號，最終實(shí)現(xiàn)程序設(shè)定的各項(xiàng)功能。圖1-3為此次調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計方框圖。本設(shè)計主要由at89s52單片機(jī)，鍵盤，led數(shù)碼管，l298驅(qū)動模塊，直流

23、電動機(jī)等組成。本設(shè)計輸入部分，主要是利用獨(dú)立按鍵來實(shí)現(xiàn)對電機(jī)的加速、減速、換向、停止的控制。顯示部分，由led數(shù)碼管完成，可以將電機(jī)電樞電壓的占空比實(shí)時顯示?？刂撇糠?，主要是由l298驅(qū)動電路和電機(jī)組成的單片機(jī)外部中斷擴(kuò)展電路。led顯示pwm占空比及轉(zhuǎn)速l298驅(qū)動電路 at89s52單片機(jī)pwm直流電機(jī)轉(zhuǎn)速鍵盤控制 圖1-3 直流電機(jī)pwm調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計方框圖本設(shè)計基于at89s52單片機(jī)，其組成為輸入模塊、顯示模塊及電機(jī)控制模塊。通過編寫單片機(jī)程序，利用單片機(jī)定時中斷，定時器定時，生成pwm波，控制l298直流電機(jī)驅(qū)動芯片，并用獨(dú)立式鍵盤來控制定時器定時，完成對pwm占空比命令的輸入，并在

24、數(shù)碼管顯示。這樣就可以控制電動機(jī)，實(shí)現(xiàn)電機(jī)正、反轉(zhuǎn)和加速、減速、急?？刂?，并測量電機(jī)轉(zhuǎn)速，同時單片機(jī)不停的將pwm波占空比送到led數(shù)碼管顯示,且實(shí)時顯示轉(zhuǎn)速。2 pwm脈寬調(diào)制2.1 pwm調(diào)速原理脈沖寬度調(diào)制，簡稱脈寬調(diào)制，英文簡寫為pwm11。pwm控制就是對脈沖的寬度進(jìn)行調(diào)制的技術(shù)。即通過對一系列脈沖的寬度進(jìn)行調(diào)制，來等效的獲得所需要的波形（含形狀和幅值）。pwm控制技術(shù)在晶閘管時代就已經(jīng)產(chǎn)生，但是為了使晶閘管導(dǎo)通要付出很大的代價，因而難以得到廣泛應(yīng)用。以igbt、電力mosfet等為代表的全控型器件的不斷完善，給pwm控制技術(shù)提供了強(qiáng)大的物質(zhì)基礎(chǔ)，推動了這項(xiàng)技術(shù)的迅猛發(fā)展，使他應(yīng)用到

25、整流、逆變、直.直、交.交的所有四大類變流電路中。在采樣控制理論中有一個重要的結(jié)論：沖量相等而形狀不同的窄脈沖加在具有慣性的環(huán)節(jié)上時,其效果基本相同。以該結(jié)論為理論基礎(chǔ),pwm控制技術(shù)就是對半導(dǎo)體開關(guān)器件進(jìn)行控制，讓其規(guī)律的導(dǎo)通和關(guān)斷,產(chǎn)生一系列幅值相等而寬度不相等的脈沖，來代替其他波形的控制技術(shù)。占空比在pwm里是一個重要的參數(shù)，決定了pwm的波形形狀。式2-1為占空比計算公式：如圖2-1所示，t為周期，t1表示開關(guān)管導(dǎo)通的時間，t2為開關(guān)管閉合的時間。圖2-1 pwm信號的占空比由式2-1可知，開關(guān)管導(dǎo)通的時間t1與周期t在一個周期里的比值就是占空比d，大小為0d1。當(dāng)保持電源電壓v不變，

26、電樞端電壓的平均值為。通過單片機(jī)改變占空比d，達(dá)到改變電樞端的平均電壓，控制電機(jī)，這就是pwm調(diào)速的基本原理。2.2 pwm調(diào)速方法以pwm調(diào)速原理來說，pwm調(diào)速就是占空比調(diào)速，占空比的控制在調(diào)速中決定著電機(jī)的控制。改變占空比通常有三種方法12：（1）定寬調(diào)頻法（2）調(diào)寬調(diào)頻法（3）定頻調(diào)寬法 前2種方法由于在調(diào)速時會引起振蕩，因?yàn)檫@兩種調(diào)速方法相當(dāng)于改變了頻率，容易與系統(tǒng)的固有頻率接近，基于此種情況，它們的應(yīng)用較少。所以，本設(shè)計使用第3種方法，定頻調(diào)寬法。即利用單片機(jī)生成一個固定的頻率，來控制電機(jī)驅(qū)動電路的接通或斷開，并通過改變占空比d，改變直流電機(jī)電樞上平均電壓的大小，從而形成對電動機(jī)的

27、控制。2.3 pwm實(shí)現(xiàn)方式 主流的pwm實(shí)現(xiàn)方法是使用定時器定時產(chǎn)生pwm波的方式，其輸出的脈沖波形極其精確，誤差可忽略不計；另一種為硬件延時方式，但是輸出的波形沒有定時器精度高，在執(zhí)行中斷后，由于硬件的原因，將產(chǎn)生一定的誤差。綜合考慮，本設(shè)計將采用利用單片機(jī)外部中斷和定時器定時方式實(shí)現(xiàn)pwm。3 硬件設(shè)計3.1 單片機(jī)選型3.1.1 單片機(jī)at89s52的基本組成本設(shè)計選用的單片機(jī)為at89s52，主要有以下幾個部分組成。（1） 一個8位微處理器cpu。（2） 數(shù)據(jù)存儲器ram和特殊功能寄存器sfr。（3） 內(nèi)部程序存儲器rom。（4） 兩個定時/計數(shù)器，用以對外部事件進(jìn)行計數(shù)，也可用作定

28、時器。（5） 四個8位可編程的i/o并行端口，每個端口即可做輸入，也可做輸出。（6） 一個串行端口，用于數(shù)據(jù)的串行通信。（7） 中斷控制系統(tǒng)。（8） 內(nèi)部時鐘電路。3.1.2 單片機(jī)at89s52的引腳說明圖3-1 單片機(jī)引腳圖圖3-1為單片機(jī)引腳圖。vcc：芯片正極輸入，接+5v。gnd：電源地端。xtal1、xtal2：接外部晶振的引腳。當(dāng)單片機(jī)采用外部時鐘信號時，引腳接地。res：當(dāng)輸入的復(fù)位信號持續(xù)2個機(jī)器周期以上高電平，單片機(jī)復(fù)位。ale：地址鎖存控制端。！psen：外部程序內(nèi)存的讀選通信號端。！ea/vpp：訪問程序存儲器控制信號。p0p3：四個i/o口，每口8線，共計32根i/o

29、口線。 p0是一個8位寬的雙向輸出入端口。p0在當(dāng)做i/o用時可以推動8個ttl負(fù)載。當(dāng)ea引腳為低電平時，p0作為數(shù)據(jù)總線（d0d7）及地址總線（a0a7）的低8位。p1是通用準(zhǔn)雙向靜態(tài)i/o端口，輸出的信息有鎖存，其可以推動4個ttl負(fù)載，若將端口1來輸入數(shù)據(jù)，必須向鎖存器寫1，才可以做輸入用。p2除了當(dāng)做一般i/o端口使用外，當(dāng)系統(tǒng)擴(kuò)展偏外程序存儲器時，p2端口就用來周期性的輸出從外存中取指令的高8位字節(jié)（a8a15）。p3是準(zhǔn)雙向i/o端口，可以推動4個ttl負(fù)載，同時還有特殊的第二功能，包括串行通信、外部中斷、定時器計數(shù)和外部數(shù)據(jù)存儲器的讀寫。其存儲器在物理結(jié)構(gòu)上有四個存儲空間：片內(nèi)

30、數(shù)據(jù)存儲器、片外存儲器、片內(nèi)程序存儲器和片外程序存儲器。其中，片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲器用8位地址，s52系列有256字節(jié)的數(shù)據(jù)存儲器；片外為64kb的數(shù)據(jù)存儲器，用16位地址；程序存儲器片內(nèi)和片外統(tǒng)一進(jìn)行編址，共64kb。3.2 驅(qū)動電路本設(shè)計采用l298作為電機(jī)的驅(qū)動模塊。l298為單塊集成電路，內(nèi)部包含4通道邏輯驅(qū)動電路，具有高電流，高電壓的承載能力，外圍15管腳13。l298接收ttl邏輯電平，驅(qū)動感性負(fù)載時，可直接對電機(jī)進(jìn)行控制，無須隔離電路，并且可以同時驅(qū)動雙電機(jī)。圖3-2為l298驅(qū)動雙電機(jī)應(yīng)用連接圖。 圖3-2 l298典型應(yīng)用連接圖3.2.1 l298內(nèi)部的原理圖l298 內(nèi)部含有兩個h

31、橋驅(qū)動電路。如圖3-3所示，out1與out2之間，由4個igbt管組成h 橋驅(qū)動電路。h橋驅(qū)動電路，屬于可逆pwm變換器，加于直流電動機(jī)兩端，電壓u12的極性隨電力電子器件的開關(guān)狀態(tài)而改變。 圖3-3 l298內(nèi)部電路 如圖3-4所示為h橋式電機(jī)驅(qū)動電路。根據(jù)三極管的排列方式，只要角線上的一對三極管同時導(dǎo)通，電機(jī)就可以運(yùn)轉(zhuǎn)。電流在q1、q4之間流動與在q2、q3之間流動，電機(jī)的轉(zhuǎn)向方向相反，達(dá)到控制電機(jī)運(yùn)行方向的目的。q4q3q1q2 圖3-4 h橋電路 如圖3-5所示，給q1管和q4管基極加正電壓，使其導(dǎo)通，電流就經(jīng)q1流入電機(jī)，從q4流出。以圖中電機(jī)轉(zhuǎn)動方向?yàn)檎较?，流?jīng)q1和q4的電流

32、將驅(qū)動電機(jī)順時針轉(zhuǎn)動。同理，當(dāng)給q3管和q2管基極加正電壓使其導(dǎo)通時，該流向的電流將驅(qū)動電機(jī)逆時針轉(zhuǎn)動，如圖3-6所示。q2q1q3q4 圖3-5 電機(jī)順時針轉(zhuǎn)動q3q1q4q2 圖3-6 電機(jī)逆時針轉(zhuǎn)動 工作時，當(dāng)兩個同側(cè)的三極管同時導(dǎo)通時，就會形成短路，電流從正極穿過兩個三極管直接回到負(fù)極。此時，由于形成短路，電路上的電流達(dá)到最大值，會對電路造成極大破壞，所以必須保證同側(cè)的兩個三極管不會同時導(dǎo)通。3.2.2 l298的引腳說明表3-1 l298的引腳說明引 腳功 能out1、out2、out3、out4 輸出端in1、in2、in3、in4 輸入端ena 、enb 使能端sensa、sen

33、sb 電流反饋腳，一般直接接地vss 電機(jī)驅(qū)動電源vcc 邏輯控制電源gnd 接地3.2.3 l298功能表表3-2 l298功能表in1in2en電機(jī)狀態(tài)xx0停止101順時針011逆時針000停止110停止由表3-2知，電機(jī)的控制取決于對in1與in2的控制。當(dāng)輸入端in1為高電平,in2為低電平時,電機(jī)正轉(zhuǎn)；輸入端in1為低電平，in2為高電平時,電機(jī)反轉(zhuǎn)。in1與in2相同時,則電機(jī)停止轉(zhuǎn)動。本設(shè)計中，高電平即為pwm信號。本設(shè)計中，l298是對直流電動機(jī)電樞電壓進(jìn)行控制和電機(jī)驅(qū)動，具體使用時可以工作在兩種方式下：當(dāng)以線性放大驅(qū)動工作時，優(yōu)點(diǎn)是線性好，輸出波動小，對鄰近電路干擾小，控制

34、原理簡單，但是igbt管只能工作在范圍狹窄的線性區(qū)，造成電路功率低下。開關(guān)驅(qū)動方式工作時，pwm波使l298工作在開關(guān)狀態(tài)。因其工作在開關(guān)狀態(tài)，損耗級低，控制比較方便。因此，本設(shè)計對l298采取工作在開關(guān)驅(qū)動方式的設(shè)計。3.3鍵盤設(shè)計3.3.1鍵盤的功能及分類單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中可以添加許多外圍設(shè)備，方便單片機(jī)的使用，鍵盤是最常用的輸入設(shè)備之一。它是一組按鍵的組合，能夠輸入命令控制系統(tǒng)，查詢系統(tǒng)狀態(tài)14。鍵盤按照其結(jié)構(gòu)可分為矩陣式鍵盤與獨(dú)立式鍵盤。矩陣式鍵盤，也稱為行列式鍵盤，按鍵較多，主要用于控制功能較多的場合；獨(dú)立式鍵盤的每個按鍵都是獨(dú)立的，功能需要較少的情況下使用。 按照給出相應(yīng)鍵碼及識別原

35、理的不同，又可把鍵盤分為非編碼式與編碼式兩類。通過軟件編程來對鍵盤進(jìn)行定義并在按下時識別，稱為非編碼鍵盤；通過設(shè)計硬件電路對按鍵進(jìn)行識別，稱為編碼鍵盤。 本設(shè)計只需用到五個按鍵，因此，采用獨(dú)立式按鍵，非編碼鍵盤，能夠較為簡便的完成設(shè)計。3.3.2獨(dú)立式鍵盤獨(dú)立式鍵盤的每個按鍵接一根i/o口線，按鍵相互獨(dú)立，每個按鍵工作的狀態(tài)不會影響其它接口。當(dāng)其中一個i/o口線的電平發(fā)生改變，經(jīng)過去抖動，通過鍵碼就可識別出哪個按鍵被按下。本設(shè)計中用到五個獨(dú)立按鍵，分別為切換，加速，減速，轉(zhuǎn)向，清零等功能。圖3-7為獨(dú)立式鍵盤的接口方法。 s52 圖3-7 獨(dú)立式鍵盤接口方法3.4 數(shù)碼管設(shè)計3.4.1 led

36、簡介 led，中文名為發(fā)光二極管，是可以發(fā)光的固態(tài)半導(dǎo)體器件。led是發(fā)光二極管的簡稱，不僅應(yīng)用于發(fā)射可見光的二極管，還包括發(fā)射可見光極限的紫外輻射的紫外發(fā)光二極管，發(fā)射近紅外輻射的紅外發(fā)光二極管，統(tǒng)稱這類二極管為led。 led由環(huán)氧樹脂固化，里面是半導(dǎo)體晶片，通過外接的兩根導(dǎo)體供電。作為led的發(fā)光器件，半導(dǎo)體晶片實(shí)質(zhì)是一個pn結(jié)，pn結(jié)的材料決定了光的顏色。led的發(fā)光原理就是電流通過導(dǎo)線作用于這個pn結(jié)，電子跟空穴結(jié)合產(chǎn)生能量，以光子的形式發(fā)出，形成可見光。3.4.2 led七段數(shù)碼管的結(jié)構(gòu) （a）共陰極 （b）共陽極 （c）管腳圖圖3-8 led七段數(shù)碼管的結(jié)構(gòu)圖3-8為七段led數(shù)

37、碼管的結(jié)構(gòu)圖。圖（a）為共陰極結(jié)構(gòu)，8個發(fā)光二極管的陽極端串電阻，用來接收高電平信號，陰極端并連接在一起，使用時公共端接地，陽極端接高電平，則對應(yīng)的二極管發(fā)光。圖（b）采用的是共陽極結(jié)構(gòu)，與共陰極接法的主要區(qū)別是二極管的陽極端并連，需要上拉5v電源供電，陰極端串電阻，用來接收低電平信號。陰極端接收低電平信號時，則對應(yīng)的二極管發(fā)光。圖（c）為引腳圖，由圖可看出，一個數(shù)碼管由八個發(fā)光二極管構(gòu)成，可顯示7筆的字形“8”,還可顯示小數(shù)點(diǎn)。數(shù)碼管顯示字符是通過二進(jìn)制編碼實(shí)現(xiàn)，分別從管腳的ag輸入。為了方便控制，把這些二進(jìn)制編碼稱為字碼段?，F(xiàn)在led的規(guī)格很多，共陰極和共陽極不能通過相同的字碼段顯示，對于

38、同一個字符，他們的字段碼互為反碼。表3-3為常見數(shù)字和字符的字段碼。 表3-3 常見字段碼顯示字符共陰極共陽極顯示字符共陰極共陽極03fhc0hc39hc6h106hf9hd5eha1h25bha4he79h86h34fhb0hf71h8eh466h99hp73h8ch56dh92hu3ehc1h67dh82ht31hceh707hf8hy6eh91h87fh80hl38hc7h96fh90h8.ffh00ha77h88h“滅”00ffh 由led結(jié)構(gòu)圖可看出，led數(shù)碼管果采用共陽極形式，其陽極端需接上拉電源單獨(dú)供電，這增加了設(shè)計的復(fù)雜性，并且消耗更多的電能。因此，本設(shè)計采用共陰極led數(shù)碼

39、管。3.4.3 led數(shù)碼管和單片機(jī)的連接圖3-9 led數(shù)碼管的典型連接選中第一個數(shù)碼管圖3-9為led數(shù)碼管的布線連接圖。由圖采用的連接電路的方法，本設(shè)計采用的是逐位掃描方式。該掃描方式是從單片機(jī)i/o口送出第一位的led字型碼，送入第一位數(shù)碼管，顯示后延時一段時間，再從單片機(jī)送出第二位led字型碼，送入第二位數(shù)碼管，所有位掃描完后，依次循環(huán)。圖3-10為led逐位掃描方式。送入字型碼延時選中第二個數(shù)碼管送入字型碼延時選中第三個數(shù)碼管送入字型碼延時選中第四個數(shù)碼送入字型碼 圖3-10 led數(shù)碼管掃描方式3.5 光電編碼器本設(shè)計的測速元件為光電編碼器。在仿真中，電機(jī)motor.encode

40、r內(nèi)部含有光電編碼器，可以很方便的對其進(jìn)行測速。光電編碼器內(nèi)部含有經(jīng)過高精度處理的明暗相間的光柵，通過led發(fā)光，對反射回來的光進(jìn)行計算，可以將電機(jī)的機(jī)械角位移轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的脈沖信號，通過單片機(jī)計數(shù)，就可以計算出電機(jī)轉(zhuǎn)速。光電編碼器還可以實(shí)現(xiàn)對角位移，角速度等其他物理量的精確計算，具有精度高，應(yīng)用范圍廣等優(yōu)點(diǎn)，普遍的應(yīng)用在雷達(dá)，機(jī)器人等需要精確計算轉(zhuǎn)速的地方。4 軟件設(shè)計4.1主程序 圖4-1為本設(shè)計軟件部分程序流程圖。單片機(jī)首先運(yùn)行主函數(shù)main，系統(tǒng)進(jìn)行初始化。運(yùn)行函數(shù)init，啟動單片機(jī)外部中斷，設(shè)置定時器t0，定時250us。啟動計數(shù)器t1，對來自電動機(jī)的脈沖進(jìn)行計數(shù)。單片機(jī)進(jìn)行按鍵查詢

41、，判斷是否有按鍵按下，如果有，通過外部中斷定時器定時實(shí)現(xiàn)脈沖調(diào)制，得到相應(yīng)的脈沖w。判斷k5是否按下，在led數(shù)碼管上實(shí)時顯示當(dāng)前轉(zhuǎn)速或占空比。系統(tǒng)初始化函數(shù)init，啟動中斷，設(shè)置定時器t0時間，t1為計數(shù)器。主函數(shù)main圖4.1 流程圖系統(tǒng)初始化函數(shù)init，啟動中斷，設(shè)置定時器t0時間，t1為計數(shù)器查詢按鍵得到相應(yīng)的脈沖w采用定時器中斷實(shí)現(xiàn)脈沖調(diào)制led顯示電機(jī)轉(zhuǎn)速led顯示占空比nyk5按下圖4-1 主程序流程圖4.2 定時器中斷程序圖4-2為定時中斷具體流程圖。執(zhí)行中斷程序時，首先單片機(jī)啟動定時/計數(shù)器，置位為1，同時開啟t0中斷，設(shè)置定時器定時時間為250us。t為定時標(biāo)記，每定

42、時一次加一，m最大值為100。在一個周期內(nèi)：當(dāng)tm 時，電機(jī)停止工作。如果t=100，則t清零，重新返回定時中斷；如果t不是100，則直接返回定時中斷。無限循環(huán)。通過這樣的定時方法，可以根據(jù)需要，通過按鍵改變一個周期內(nèi)高電平和低電平時間的長短，產(chǎn)生pwm波，達(dá)到按一定的頻率來接通和斷開電源，改變占空比就改變平均電壓的大小，與直流電機(jī)電樞相連，就可以通過調(diào)節(jié)電樞電壓，達(dá)到電動機(jī)的轉(zhuǎn)速可調(diào)。啟動定時/計數(shù)器，工作方式為1開啟中斷t0，設(shè)置定時時間為250us進(jìn)入中斷重置定時時間250us，定時標(biāo)記t加1tmyn電機(jī)停止電機(jī)啟動t=100t=0yn圖4-2 定時器工作程序流程圖4.3 led數(shù)碼管顯

43、示圖4-3為led數(shù)碼管顯示流程圖。本設(shè)計中有四個led數(shù)碼管，依次從右往左顯示，分別為脈寬的個位、脈寬的十位、脈寬的百位。電機(jī)轉(zhuǎn)速方向由d5表示。程序開始，單片機(jī)首先選定要顯示的數(shù)碼管，通過i/o送出要顯示字符的字碼段，依次循環(huán)。所以，先選定第四個數(shù)碼管，送入“w10”的字碼段，完成后，延遲1ms，選擇第三個led數(shù)碼管，送入“w/10”的字碼段，經(jīng)過1ms的延遲，以此類推，選擇第三個第四個，一個周期完成后，返回重新開始，無限循環(huán)。開始選擇第四個數(shù)碼管送入“w10”的字碼段延遲1ms選擇第三個數(shù)碼管送入“w/10”的字碼段延遲1ms選擇第二個數(shù)碼管送入“w/10%10”的字碼段延遲1ms 圖

44、4-3 數(shù)碼管流程圖4.4 獨(dú)立式鍵盤控制 圖4-4為獨(dú)立式鍵盤控制流程圖。本設(shè)計中有五個個獨(dú)立式按鍵，分別控制電機(jī)的加速、減速、正反轉(zhuǎn)、占空比清零等功能，切換按鍵能控制led數(shù)碼管的顯示。程序運(yùn)行后開始檢測按鍵有無閉合，如有按鍵按下，檢測是哪個按鍵，找到相對應(yīng)的按鍵，令其k=0。當(dāng)k1按下時，判斷w的值，w為100時，令w=0，則占空比為0，電機(jī)停止運(yùn)行；w不為100時，w加1，占空比增加，電機(jī)加速。當(dāng)k2按下時，與k1相反。k3按下時，令a！=a，電機(jī)轉(zhuǎn)向，led d5的亮或滅顯示電機(jī)轉(zhuǎn)向。k4按下時，令w=0，占空比清零，電機(jī)停止轉(zhuǎn)動。按下k5，并保持按下的狀態(tài)，能查閱當(dāng)前的占空比。返回

45、檢測k1，依次無限循環(huán)。k5=0disp（w）ydisp（shu）90n圖4-4 獨(dú)立式鍵盤控制流程圖5 設(shè)計仿真此次設(shè)計采用的仿真軟件為proteus。proteus具有模擬電路仿真、數(shù)字電路仿真、單片機(jī)及其外圍電路組成的系統(tǒng)的仿真、鍵盤和lcd系統(tǒng)仿真的功能，并且支持主流單片機(jī)系統(tǒng)，提供軟件的調(diào)試，具有強(qiáng)大的原理圖繪制功能，為設(shè)計單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)提供了一個非常好的平臺。編程軟件為keil u vision2。單片機(jī)軟件keil c51開發(fā)過程為：建立一個工程項(xiàng)目，選擇芯片，確定目標(biāo)選項(xiàng)；建立c語言文件；生成各種應(yīng)用文件，主要是.hex文件；檢查并修改源文件中的各種錯誤；編譯連接通過后進(jìn)行軟件

46、仿真。仿真成功后，打開proteus，將編譯產(chǎn)生的hex文件導(dǎo)入到單片機(jī)中，點(diǎn)擊運(yùn)行按鈕仿真。5.1 設(shè)計接線圖5.1.1 按鍵連接圖 本設(shè)計采用五個按鍵，圖5-1中分別于p1.2、p1.5、p3.1、p3.2、p1.6相連。圖5-1 按鍵連接圖5.1.2 l298與單片機(jī)、電機(jī)連接圖 圖5-2驅(qū)動模塊l298的in1、in2經(jīng)非門與單片機(jī)p3.7相連。圖5-2 l298與單片機(jī)、電機(jī)連接圖5.1.3 led與單片機(jī)連接圖 圖5-3led分別與單片機(jī)p0、p2口相連。圖5-3 led連接圖5.2 系統(tǒng)仿真圖 在原理圖中加入示波器，a與pwm輸出端p1.7相連，b、c分別與電機(jī)換向端in1、in

47、2相連。 啟動程序開始仿真，此時，波形如圖5-4所示。圖5-4 電機(jī)啟動5.2.1 電機(jī)正轉(zhuǎn) 圖5-5所示為電機(jī)正轉(zhuǎn)。仿真開始后，程序默認(rèn)電機(jī)轉(zhuǎn)向?yàn)榉崔D(zhuǎn)，占空比為0，led顯示0000，led d5亮。按下?lián)Q向按鍵，并調(diào)節(jié)加速按鍵，使led顯示0036，此時，電機(jī)正轉(zhuǎn)，d5滅。圖5-5 電機(jī)正轉(zhuǎn) 當(dāng)電機(jī)繼續(xù)加速時，波形圖如圖5-6所示。圖5-6 電機(jī)繼續(xù)加速正轉(zhuǎn)5.2.2 電機(jī)反轉(zhuǎn)圖5-7所示為電機(jī)反轉(zhuǎn)。按下?lián)Q向按鈕，電機(jī)由正向減速至0，然后反向加速。此時，led顯示0081，d5亮。圖5-7 電機(jī)反轉(zhuǎn) 繼續(xù)減速，則波形圖如圖5-8所示。圖5-8 電機(jī)繼續(xù)反轉(zhuǎn)減速5.2.2 電機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)圖5-

48、9所示為電機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)。按下清零按鍵，占空比清零，電機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)。此時led清零。圖5-9 電機(jī)停止工作結(jié) 束 語從畢業(yè)選題到完成畢業(yè)設(shè)計，經(jīng)歷了幾個月的時間，但是這幾個月，使我學(xué)到了很多在課堂和教材上所學(xué)不到的東西。我的設(shè)計題目是單片機(jī)控制直流電機(jī)pwm調(diào)速系統(tǒng)的設(shè)計與仿真，在剛拿到題目的時候，因?yàn)橐郧白鲞^vm系統(tǒng)的直流調(diào)速，所以覺得應(yīng)該不會很難。但是單片機(jī)要用到c語言編程，電機(jī)要用到驅(qū)動模塊，led的顯示原理，按鍵與單片機(jī)的連接等等，都與vm系統(tǒng)不同，這都對我造成了難度。通過翻看以前的課本，上網(wǎng)，上圖書館查找資料，基本確定了設(shè)計的思路，實(shí)現(xiàn)的功能。首先遇到的困難就是單片機(jī)技術(shù)，因?yàn)楫?dāng)時學(xué)的不精

49、，加上時間長，基本快要忘光，通過翻看翁嘉民老師主編的單片機(jī)應(yīng)用開發(fā)技術(shù)，使我對單片機(jī)有了重新的認(rèn)識。仿真軟件為proteus，在這本書中都有講解，但是操作不熟練，元器件的名稱不了解，找元件很浪費(fèi)時間。c語言編程軟件為keil u vision2，因?yàn)閷幊讨皇前胫虢?，寫出的程序不夠完善。led顯示和按鍵在書中也有講到，提供了很大的幫助。電機(jī)驅(qū)動模塊的選定，主要是借助互聯(lián)網(wǎng)，上網(wǎng)查找資料，對比了如ir2110驅(qū)動模塊后，l298模塊更適合我的設(shè)計。作為本設(shè)計的控制核心，pwm的產(chǎn)生是重點(diǎn)，通過查找資料，硬件產(chǎn)生pwm不如軟件產(chǎn)生的穩(wěn)定，精度也不夠，最后利用單片機(jī)的定時中斷功能，編寫程序?qū)崿F(xiàn)pw

50、m。在最后的仿真階段，經(jīng)過幾次修改，基本達(dá)到設(shè)計的目標(biāo)。通過畢業(yè)設(shè)計，使我認(rèn)識到了自身專業(yè)知識的缺乏，借助老師，教材，網(wǎng)絡(luò)補(bǔ)充自己的知識，更好的為自己服務(wù)。因?yàn)楸旧硭接邢?，很多東西都沒有做出來。為了使轉(zhuǎn)速能更加平穩(wěn)、快速的調(diào)整，現(xiàn)在往往使用數(shù)字pid控制器，加入轉(zhuǎn)速檢測回路，利用轉(zhuǎn)速檢測模塊，將電機(jī)轉(zhuǎn)速測得并送回單片機(jī)，進(jìn)行pid調(diào)節(jié)。但是我對于pid不甚了解，本次設(shè)計沒有做出來，影響了電機(jī)調(diào)速的準(zhǔn)確性、快速性和穩(wěn)定性。本次設(shè)計的為小直流電機(jī)，生活中的電機(jī)通常為220v電壓，這就需要設(shè)計整流電路，進(jìn)行交直變換。為了更好的監(jiān)控電機(jī)，需要對其進(jìn)行溫度檢測，電流檢測，電壓檢測，提供故障保護(hù)。通過fbs，脈沖整形后，進(jìn)行數(shù)字測速，實(shí)時掌握電機(jī)的速度。這一切的基礎(chǔ)，都需要由一個強(qiáng)大的單片微機(jī)控制?，F(xiàn)在，除了單片機(jī)，dsp、fpga的運(yùn)算速度和功能更加強(qiáng)大，更加適合精密的電機(jī)控制。致 謝 這次的畢業(yè)設(shè)計，靠我一個人的力量是完不成的，在這里，我要由衷的感謝他們。 首先感謝我的指導(dǎo)老師郭會平，在她的悉心指導(dǎo)下，確定了我的畢業(yè)選題，對設(shè)計所要達(dá)到的目標(biāo)進(jìn)行確定，理清設(shè)計思路，并對論文進(jìn)行悉心修改。老師嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的作風(fēng)，豐富的專業(yè)知識，給了我