單片機(jī)課程設(shè)計(jì)完整版《PWM直流電動(dòng)機(jī)調(diào)速控制系統(tǒng)》

1、 單片機(jī)原理及 應(yīng)用課程設(shè)計(jì)報(bào)告 設(shè)計(jì)題目: 院: 業(yè): 級(jí): 號(hào): 學(xué)生姓名: 指導(dǎo)教師: 耳錄 設(shè)計(jì)題目：PWM 直流電機(jī)調(diào)速系統(tǒng) 本文設(shè)計(jì)的 PW 直流電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)，主要由 51 單片機(jī)、電源、H 橋驅(qū)動(dòng)電路、LED 液晶顯示器、霍爾測(cè)速電路以及獨(dú)立按鍵組成的電子產(chǎn)品。電源采用 78 系列芯片實(shí)現(xiàn) +5V +15V 對(duì)電機(jī)的調(diào)速采用 PWM 波方式，PWM 是脈沖寬度調(diào)制，通過(guò) 51 單片機(jī)改變 占空比實(shí)現(xiàn)。通過(guò)獨(dú)立按鍵實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)的啟停、調(diào)速、轉(zhuǎn)向的人工控制， LED 實(shí)現(xiàn)對(duì)測(cè) 量數(shù)據(jù)（速度）的顯示。電機(jī)轉(zhuǎn)速利用霍爾傳感器檢測(cè)輸出方波，通過(guò) 51 單片機(jī)對(duì) 1 秒內(nèi)的方波脈沖個(gè)數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)

2、，計(jì)算出電機(jī)的速度，實(shí)現(xiàn)了直流電機(jī)的反饋控制。 關(guān)鍵詞：直流電機(jī)調(diào)速；定時(shí)中斷；電動(dòng)機(jī)；波形； LED 顯示器；51 單片機(jī) 1設(shè)計(jì)要求及主要技術(shù)指標(biāo)： 基于 MCS-51 系列單片機(jī) AT89C52 設(shè)計(jì)一個(gè)單片機(jī)控制的直流電動(dòng)機(jī) 設(shè)計(jì)要求 （1） 在系統(tǒng)中擴(kuò)展直流電動(dòng)機(jī)控制驅(qū)動(dòng)電路 L298，驅(qū)動(dòng)直流測(cè)速電動(dòng)機(jī)。 （2） 使用定時(shí)器產(chǎn)生可控的 PWMK，通過(guò)按鍵改變 PW 仙空比，控制直流電動(dòng)機(jī) 的轉(zhuǎn)速。 （3）設(shè)計(jì)一個(gè) 4 個(gè)按鍵的鍵盤(pán)。 K1: “啟動(dòng)/停止”。 K2:“正轉(zhuǎn)/反轉(zhuǎn)”。 K3:“加速”。 K4: “減速”。 （4）手動(dòng)控制。在鍵盤(pán)上設(shè)置兩個(gè)按鍵-直流電動(dòng)機(jī)加速和直流電動(dòng)

3、機(jī)減速鍵。在 手動(dòng)狀態(tài)下，每按一次鍵，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速按照約定的速率改變。 PW 碉速控制裝 （5） *測(cè)量并在 LED 顯 示器一 上顯示電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速（rpm）. （6） 實(shí)現(xiàn)數(shù)字 PID 調(diào)速功能。 主要技術(shù)指標(biāo) （1） 參考 L298 說(shuō)明書(shū)，在系統(tǒng)中擴(kuò)展直流電動(dòng)機(jī)控制驅(qū)動(dòng)電路。 （2） 使用定時(shí)器產(chǎn)生可控 PWM 波，定時(shí)時(shí)間建議為 250us。 （3 ）編寫(xiě)鍵盤(pán)控制程序，實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向控制，并通過(guò)調(diào)整 PWM 波占空比，實(shí)現(xiàn)調(diào)速； （4 ）參考 Protuse 仿真效果圖：圖（1） 圖（1） 2 設(shè)計(jì)過(guò)程 本文設(shè)計(jì)的直流 PW 碉速系統(tǒng)采用的是調(diào)壓調(diào)速。系統(tǒng)主電路采用大功率 GTF 為 開(kāi)關(guān)器件

4、、H 橋單極式電路為功率放大電路的結(jié)構(gòu)。PW 碉制部分是在單片機(jī)開(kāi)發(fā)平臺(tái) 之上，運(yùn)用匯編語(yǔ)言編程控制。由定時(shí)器來(lái)產(chǎn)生寬度可調(diào)的矩形波。通過(guò)調(diào)節(jié)波形的 寬度來(lái)控制 H 電路中的 GTR 通斷時(shí)間，以達(dá)到調(diào)節(jié)電機(jī)速度的目的。增加了系統(tǒng)的靈 活性和精確性，使整個(gè) PWM脈沖的產(chǎn)生過(guò)程得到了大大的簡(jiǎn)化。 本設(shè)計(jì)以控制驅(qū)動(dòng)電路 L298 為核心，L298 是 SGS 公司的產(chǎn)品，內(nèi)部包含 4 通道 邏輯驅(qū)動(dòng)電路。是一種二相和四相電機(jī)的專(zhuān)用驅(qū)動(dòng)器，即內(nèi)含二個(gè) H 橋的高電壓大電 流雙全橋式驅(qū)動(dòng)器，接收標(biāo)準(zhǔn) TTL 邏輯電平信號(hào)，可驅(qū)動(dòng) 46V、2A 以下的電機(jī)?？沈?qū) 動(dòng) 2 個(gè)電機(jī)，OUT、OUT2和 O

5、UT3 OUT4 之間分別接 2 個(gè)電動(dòng)機(jī)。5、7、10、12 腳接 輸入控制電平，控制電機(jī)的正反轉(zhuǎn)，ENA ENB 接控制使能端，控制電機(jī)的停轉(zhuǎn)。 本設(shè)計(jì)以 AT89C52 單片機(jī)為核心，如下圖（2），AT89C52 是一個(gè)低電壓，高性能 8 位，片內(nèi)含 8k bytes 的可反復(fù)擦寫(xiě)的只讀程序存儲(chǔ)器和 256 bytes 的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存 儲(chǔ)器（），器件采用的高密度、非易失性存儲(chǔ)技術(shù)生產(chǎn)，兼容標(biāo)準(zhǔn) MCS-51 指令系統(tǒng)， 片內(nèi)置通用 8 位中央處理器和 Flash 存儲(chǔ)單元，AT89C52 單片機(jī)在電子行業(yè)中有著廣泛 的應(yīng)用。 圖（2） 對(duì)直流電機(jī)轉(zhuǎn)速的控制即可采用開(kāi)環(huán)控制，也可采用閉環(huán)

6、控制。與開(kāi)環(huán)控制相比， 速度控制閉環(huán)系統(tǒng)的機(jī)械特性有以下優(yōu)越性：閉環(huán)系統(tǒng)的機(jī)械特性與開(kāi)環(huán)系統(tǒng)機(jī)械特 性相比,其性能大大提高；理想空載轉(zhuǎn)速相同時(shí)，閉環(huán)系統(tǒng)的靜差（額定負(fù)載時(shí)電機(jī)轉(zhuǎn)速 降落與理想空載轉(zhuǎn)速之比）要小得多；當(dāng)要求的靜差率相同時(shí)，閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的調(diào)速范圍可以大大提高。直流電機(jī)的速度控制方案如圖（3）所示 1 電阻網(wǎng)絡(luò)或數(shù)字電位器： 采用電阻網(wǎng)絡(luò)或數(shù)字電位器調(diào)整電動(dòng)機(jī)的分壓， 從而達(dá)到調(diào)速的目的。但是電阻 網(wǎng)絡(luò)只能實(shí)現(xiàn)有級(jí)調(diào)速，而數(shù)字電阻的元器件價(jià)格比較昂貴。更主要的問(wèn)題在于一般 電動(dòng)機(jī)的電阻很小，但電流很大；分壓不僅會(huì)降低效率，而且實(shí)現(xiàn)很困難。 2、 繼電器： 采用繼電器對(duì)電動(dòng)機(jī)的開(kāi)或關(guān)進(jìn)

7、行控制。 這個(gè)方案的優(yōu)點(diǎn)是電路較為簡(jiǎn)單，缺點(diǎn) 是繼電器的響應(yīng)時(shí)間慢、機(jī)械結(jié)構(gòu)易損壞、壽命較短、可靠性不高。 3、 H 橋組成的高電壓大電流雙全橋式驅(qū)動(dòng)芯片： L298N 是 SGS 公司的產(chǎn)品，內(nèi)部包含 4 通道邏輯驅(qū)動(dòng)電路。是一種二相和四相電 機(jī)的專(zhuān)用驅(qū)動(dòng)器，即內(nèi)含二個(gè) H 橋的高電壓大電流雙全橋式驅(qū)動(dòng)器，接收標(biāo)準(zhǔn) TTL 邏 輯電平信號(hào)，可驅(qū)動(dòng) 46V、2A 以下的電機(jī)。橋型電路保證了可以簡(jiǎn)單地實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速和方 向的控制；電子開(kāi)關(guān)的速度很快，穩(wěn)定性也極佳，是一種廣泛采用的 PW 碉速技術(shù)。 兼于上述三種方案調(diào)速特性?xún)?yōu)良、調(diào)整平滑、調(diào)速范圍廣、過(guò)載能力大，因此本 設(shè)計(jì)采用方案三。 二、 以下是

8、PWN 脈寬的 3 種調(diào)制方式： 調(diào)脈寬的方式有三種：定頻調(diào)寬、定寬調(diào)頻和調(diào)寬調(diào)頻。米用了定頻調(diào)寬方式， 因?yàn)椴捎眠@種方式，電動(dòng)機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)比較穩(wěn)定；并且在采用單片機(jī)產(chǎn)生 PWM 脈沖的軟 件實(shí)現(xiàn)上比較方便。 最后再以鍵盤(pán)作為輸入達(dá)到控制直流電機(jī)的啟停、速度和方向，完成了基本要求 和發(fā)揮部分的要求。在設(shè)計(jì)中，采用了 PWM 技術(shù)對(duì)電機(jī)進(jìn)行控制，通過(guò)對(duì)占空比的計(jì) 算達(dá)到精確調(diào)速的目的。 三、 驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì) 轉(zhuǎn)速設(shè)定值 偏差 轉(zhuǎn)速輸岀 調(diào) 驅(qū) 直 以下是直流電機(jī)調(diào)速 3 種控制方式選擇: 直流電機(jī)速度控制方案 圖 單片機(jī)輸出的電機(jī)控制 PWM 信號(hào)接在 ENA 端口，IN1 和 IN2 端口控制電機(jī)

9、正反轉(zhuǎn), 通過(guò)一個(gè)非門(mén)實(shí)現(xiàn)。對(duì)應(yīng)的 0UT1 和 0UT2 俞出接在直流電機(jī)兩端。如圖（4）所示。 圖（4） 題目分析 在進(jìn)行單片機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，除了系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)外，大量的工作就是如何根據(jù) 每個(gè)生產(chǎn)對(duì)象的實(shí)際需要設(shè)計(jì)應(yīng)用程序。因此，軟件設(shè)計(jì)在控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)中占重要地 位。 鍵盤(pán)向單片機(jī)輸入相應(yīng)控制指令，由單片機(jī)通過(guò)輸出與轉(zhuǎn)速相應(yīng)的 PWM 脈沖，另 一口輸出高電平，驅(qū)動(dòng) H 型橋式電動(dòng)機(jī)控制電路，實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)向與轉(zhuǎn)速的控制。電 動(dòng)機(jī)所處速度級(jí)以速度檔級(jí)數(shù)表示。速度分 4 檔，快慢與電動(dòng)機(jī)所處速度級(jí)快慢一一 對(duì)應(yīng)。 在程序中通過(guò)軟件產(chǎn)生，送出預(yù)設(shè)占空比的波形。 PWM脈沖寬度調(diào)制）是一系列 周期

10、固定、占空比可調(diào)的脈沖系列，由于每個(gè)脈沖的高電平時(shí)間和低電平時(shí)間之和必 須等于周期數(shù)，所以輸出電平的維持時(shí)間必須由定時(shí)器來(lái)控制。 整體構(gòu)思 本系統(tǒng)采用 AT89C51 作為控制核心，用按鈕來(lái)調(diào)節(jié)電機(jī)轉(zhuǎn)速和數(shù)碼管來(lái)顯示設(shè)定 轉(zhuǎn)速和測(cè)量轉(zhuǎn)速。由上述提供的方案和最后選擇結(jié)果，則用 H 橋組成的高電壓大電流 雙全橋式驅(qū)動(dòng)芯片 L298 作為本系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)電路和用帶有測(cè)速計(jì)的電機(jī)模型來(lái)取得電機(jī) 的實(shí)際轉(zhuǎn)速。如圖（ 5）所示。 _ 驅(qū)動(dòng) LED 數(shù)碼管 AT89C51 iT 單片機(jī) 顯示單元 直流 I,. . 上1 丨 % 上位機(jī) 測(cè)速 按 直流電機(jī)控制系統(tǒng)總體框圖 軟件主要由 3 部分組成：主程序、鍵盤(pán)掃

11、描程序、中斷處理程序。主程序流程如 圖（6）所示。 圖（6 ）主程序流程圖 具體實(shí)現(xiàn) 定時(shí)中斷處理程序?qū)崿F(xiàn) 采用定時(shí)方式 1,因?yàn)閱纹瑱C(jī)使用 12M 晶振，可產(chǎn)生最高約為的延時(shí)。對(duì)定時(shí)器置 初值0 xFF9C 可定時(shí) 100us。當(dāng) 1OOus 定時(shí)時(shí)間到，定時(shí)器溢出則響應(yīng)該定時(shí)中斷處理 程序，完成對(duì)定時(shí)器的再次賦值。 PWM 脈寬控制實(shí)現(xiàn) 一個(gè)脈沖周期可以由高電平持續(xù)時(shí)間系數(shù) c16TimeH 和低電平持續(xù)時(shí)間系數(shù) c16TimeL 組成，本設(shè)計(jì)中采用的脈沖頻率為 10000Hz,可得 c16TimeH+c16TimeL=65536 占空比為 c16TimeH/（c16TimeH+c16Ti

12、meL）,因此要實(shí)現(xiàn)定頻調(diào)寬的調(diào)速方式，只需通 過(guò)程序改變?nèi)肿兞?c16TimeH, c16TimeL 的值。 其程序流程框如圖（7）: 圖（7） 3 元件說(shuō)明及相關(guān)計(jì)算 元件說(shuō)明: 電動(dòng)機(jī)： 選擇電動(dòng)機(jī)參數(shù)： 額定電壓：6V 額定轉(zhuǎn)速：6000rpm 減速比：1: 空載轉(zhuǎn)速：128rpm 10ms/轉(zhuǎn) 單片機(jī)選擇： AT89C52 是美國(guó) ATMEL 公司生產(chǎn)的低電壓，高性能 CMOS?8M單片機(jī)，片內(nèi)含 8k?bytes的可反復(fù)擦寫(xiě)的只讀程序存儲(chǔ)器 （PEROM和256?bytes的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ) 器 （RAM，器件采用 ATMEL 公司的高密度、非易失性存儲(chǔ)技術(shù)生產(chǎn)，與標(biāo)準(zhǔn) MCS-

13、51 指令系統(tǒng)及 8052 產(chǎn)品引腳兼容，片內(nèi)置通用 8 位中央處理器（CPU 和 Flash 存儲(chǔ)單 元，功能強(qiáng)大 AT89C52 單片機(jī)適合于許多較為復(fù)雜控制應(yīng)用場(chǎng)合。？ 主要性能參數(shù)： 與 MCS-51 產(chǎn)品指令和引腳完全兼容？8k 字節(jié)可重擦寫(xiě) Flash 閃速存儲(chǔ)器？ -1000 次擦寫(xiě)周期？ 全靜態(tài)操作： 0Hz 24MHz?三級(jí)加密程序存儲(chǔ)器？256X 8 字節(jié)內(nèi)部 RAM? 32 個(gè)可編程 I /O 口線(xiàn)？ 3 個(gè) 16 位定時(shí)/計(jì)數(shù)器？ 8 個(gè)中斷源？ 可編程串行 UART1道？ 低功耗空閑和掉電模式？ 功能特性概述：？ AT89C52 提供以下標(biāo)準(zhǔn)功能： 8k 字節(jié) Fla

14、sh 閃速存儲(chǔ)器， 256 字節(jié)內(nèi)部 RAM 32 個(gè) I /0 口線(xiàn)，3 個(gè) 16 位定時(shí)/計(jì)數(shù)器，一個(gè) 6 向量?jī)杉?jí)中斷結(jié)構(gòu)，一個(gè)全雙工串行通 信口，片內(nèi)振蕩器及時(shí)鐘電路。同時(shí)，AT89C52 可降至 OHz 的靜態(tài)邏輯操作，并支持兩 種軟件可選的節(jié)電工作模式。空閑方式停止 CPU 勺工作，但允許 RAM 定時(shí)/計(jì)數(shù)器， 串行通信口及中斷系統(tǒng)繼續(xù)工作。掉電方式保存 RAM 中的內(nèi)容，但振蕩器停止工作并 禁止其它所有部件工作直到下一個(gè)硬件復(fù)位。 L298 電機(jī)驅(qū)動(dòng)： L298 是一款單片集成的高電壓、高電流、雙路全橋式電機(jī)驅(qū)動(dòng)，設(shè)計(jì)用于連接標(biāo) 準(zhǔn) TTL 邏輯電平，驅(qū)動(dòng)電感負(fù)載（諸如繼電器、

15、線(xiàn)圈、 DC 和步進(jìn)電機(jī)）。L298 提供兩 個(gè)使能輸入端，可以在不依賴(lài)于輸入信號(hào)的情況下，使能或禁用 L298 器件。 LED 顯示屏 PROTEUS：計(jì)與仿真平臺(tái) 相關(guān)計(jì)算： 在程序中通過(guò)軟件產(chǎn)生，送出預(yù)設(shè)占空比的波形。 PWM脈沖寬度調(diào)制）是一系列 周期固定、占空比可調(diào)的脈沖系列，由于每個(gè)脈沖的高電平時(shí)間和低電平時(shí)間之和必 須等于周期數(shù)，所以輸出電平的維持時(shí)間必須由定時(shí)器來(lái)控制。 設(shè) PWM3 期為 T，高電 平時(shí)間為 TH,低電平時(shí)間為 TL，電壓為 VCC 則輸出電壓的平均值為：UAV =VCC*TH/ （TH+TL =VCC*TH/T=aVCC 當(dāng) VCC 固定時(shí)，其值取決于波形的

16、占空比 a,而的占空比 由單片機(jī)軟件內(nèi)部用于控制輸出的寄存器值決定。 PWM 脈寬控制實(shí)現(xiàn) 一個(gè)脈沖周期可以由高電平持續(xù)時(shí)間系數(shù) c16TimeH 和低電平持續(xù)時(shí)間系數(shù) c16TimeL 組成，本設(shè)計(jì)中采用的脈沖頻率為 10000Hz,可得 c16TimeH+c16TimeL=65536 占空比為 c16TimeH/（c16TimeH+c16TimeL）,因此要實(shí)現(xiàn)定頻調(diào)寬的調(diào)速方式，只需通 過(guò)程序改變?nèi)肿兞?c16TimeH, c16TimeL 的值。 4 調(diào)試過(guò)程 調(diào)試過(guò)程： 1、 初始狀態(tài)，未調(diào)試之前，仿真圖如下圖（8）。 圖（8） 2、 啟動(dòng)仿真后，手動(dòng)控制。在鍵盤(pán)上設(shè)置兩個(gè)按鍵 -

17、直流電動(dòng)機(jī)加速和直流電動(dòng)機(jī) 減速鍵。在手動(dòng)狀態(tài)下，每按一次鍵，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速按照約定的速率改變。 LED 顯示屏 上顯示電機(jī)轉(zhuǎn)速的設(shè)定值和電機(jī)轉(zhuǎn)速實(shí)際值。如下圖（9）圖（10）圖（11）所示。 圖（9）啟動(dòng)仿真后 圖（10）加速調(diào)節(jié)電機(jī)轉(zhuǎn)速 圖（11）減速調(diào)節(jié)電機(jī)轉(zhuǎn)速 3、 示波器顯示 PWM 方波，狀態(tài)（電機(jī)高速擋反轉(zhuǎn)），顯示如下圖（12） 圖（12） 4、 示波器顯示 PWM 方波，狀態(tài)（電機(jī)高速擋反轉(zhuǎn)），顯示如下圖（13） 圖（13） 5、 電機(jī)實(shí)際轉(zhuǎn)速獲?。?在 Proteus 中只有一種直流電機(jī)集成了測(cè)速傳感器，在搜索欄里搜索 motor-encoder，即可得到這種電機(jī)模型。本設(shè)計(jì)中

18、設(shè)置電機(jī)轉(zhuǎn)一圈發(fā)出 60 個(gè)脈沖 根據(jù)實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)情況及結(jié)合所編寫(xiě)程序，確定轉(zhuǎn)速公式為： V=N*15; V:速度 R/mi n N:每秒采樣的脈沖個(gè)數(shù) 如右圖所示，為帶測(cè)速功能的直流電機(jī) 模型 遇到問(wèn)題及解決措施： 問(wèn)題一：打開(kāi)仿真軟件讀取程序時(shí)出現(xiàn)如下圖 所示的黃色條幅？ 當(dāng)你在測(cè)量時(shí)仿真必須停止。也就是 說(shuō)，你想用探針等工具測(cè)量參數(shù)時(shí)，要停止仿 真，即，在非仿真狀態(tài)下，先放好探針等工具，再仿真。 問(wèn)題二：運(yùn)行程序時(shí)，仿真軟件底部出現(xiàn)如下圖黃色字符？ 經(jīng)過(guò)上網(wǎng)查閱資料，給出的答案是電路中 GND 網(wǎng)絡(luò)中存在邏輯競(jìng)爭(zhēng)沖突，檢查 一下每個(gè)接地點(diǎn)是否存在接線(xiàn)錯(cuò)誤?；蛘呤?邏爭(zhēng)征用，是程序里邊那里賦值

19、有誤。 問(wèn)題三：部分源程序不懂，無(wú)法進(jìn)行仿真， 直流電機(jī)調(diào)速 3 種控制方式選擇？ 通過(guò)上網(wǎng)查閱資料和圖書(shū)館借閱圖書(shū)得到的資料，程序得到了完善基本上達(dá)到 了設(shè)計(jì)目的。實(shí)現(xiàn)通過(guò)單片機(jī)對(duì)直流電機(jī)的控制，通過(guò)合理的設(shè)備選型、參數(shù)設(shè)置和 軟件設(shè)計(jì)，提高了直流電機(jī)調(diào)速運(yùn)行的可靠性。直流電機(jī)調(diào)速方式的選擇詳見(jiàn)。 5 心得體會(huì) 經(jīng)過(guò)十天的學(xué)習(xí)，工作中，通過(guò)查閱相關(guān)資料了解了 PWMft流電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)，加 深了對(duì)直流電機(jī)調(diào)速控制系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)，熟悉了單片機(jī)在控制系統(tǒng)中的運(yùn)用。并且在所 學(xué)知識(shí)的基礎(chǔ)上，禾 I用已有的直流調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計(jì)，嘗試了自己的一些研究。并且，使 我將原來(lái)所學(xué)的知識(shí)系統(tǒng)化，理論化，實(shí)用化。對(duì)如何使

20、用已有知識(shí)及獲取相關(guān)資料 方面的能力又有了提高。 過(guò)而能改，善莫大焉。在課程設(shè)計(jì)過(guò)程中，我們不斷發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤，不斷改正，不斷 領(lǐng)悟，不斷獲齲最終的檢測(cè)調(diào)試環(huán)節(jié)，本身就是在踐行“過(guò)而能改，善莫大焉”的知 行觀。這次課程設(shè)計(jì)終于順利完成了，在設(shè)計(jì)中遇到了很多問(wèn)題，最后在老師、同學(xué) 們的指導(dǎo)下，終于游逆而解。在今后社會(huì)的發(fā)展和實(shí)踐過(guò)程中，一定要不懈努力，不 能遇到問(wèn)題就想到要退縮，一定要不厭其煩的發(fā)現(xiàn)問(wèn)題所在，然后一一進(jìn)行解決，只 有這樣，才能成功的做成想做的事，才能在今后的道路上劈荊斬棘，而不是知難而退， 那樣永遠(yuǎn)不可能收獲成功，收獲喜悅，也永遠(yuǎn)不可能得到社會(huì)及他人對(duì)你的認(rèn)可 ！ 這次的課程設(shè)計(jì)給我很

21、多專(zhuān)業(yè)知識(shí)以及專(zhuān)業(yè)技能上的提升，同時(shí)，設(shè)計(jì)讓我感觸 很深。使我對(duì)抽象的理論有了具體的認(rèn)識(shí)。通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)，我掌握了常用元件的 識(shí)別和測(cè)試；熟悉了常用儀器、儀表；了解了（ PID 仿真 ISSI ）的連線(xiàn)方法；以及如何提 高電路的性能等等，掌握部分程序的編寫(xiě)和仿真，通過(guò)查詢(xún)資料，也了解 PWI 直流電 機(jī)調(diào)速了系統(tǒng)。 參考文獻(xiàn) 1 李廣弟等單片機(jī)基礎(chǔ)M.，2001. 2 等.M. ，2009. 3 陳海宴.M. ，2010. 4 等.單片機(jī)技術(shù)基礎(chǔ)M.，2007. 鐘富昭等.典型模塊設(shè)計(jì)與應(yīng)用M.，2007. 6李平等.單片機(jī)入門(mén)與開(kāi)發(fā)M.機(jī)械工業(yè)出版社，2008. 7 陳伯石.電力拖動(dòng)自動(dòng)控

22、制系統(tǒng)M.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2003. 8 鐘富昭.8051 單片機(jī)典型模塊設(shè)計(jì)與應(yīng)用M.北京：人民郵電出版社，2007 9 張靖武.單片機(jī)系統(tǒng)的 PROTEUS：計(jì)與仿真M.北京：電子工業(yè)出版社，2007 10 楊恢先.單片機(jī)原理及應(yīng)用M.北京：人民郵電出版社，2006 11 孟慶濤.圖解電子控制電路M.北京：人民郵電出版社，2006 12 謝維成.單片機(jī)原理與應(yīng)用及 C51 程序設(shè)計(jì)M.北京：清華大學(xué)出版社，2006 13 周潤(rùn)景.基于 PROTEUS 勺電路及單片機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與仿真M.北京：北京航空航天 出版社，2006 14 李光飛.單片機(jī)課程設(shè)計(jì)實(shí)例指導(dǎo)M.北京：北京航空航天出版社

23、，2004 15 杜坤梅.電機(jī)控制技術(shù)M.哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，2002 16 李廣第.單片機(jī)基礎(chǔ)（修訂版）M.北京：北京航空航天大學(xué)出版社，2001 17 陳光東.單片微型計(jì)算機(jī)原理與接口技術(shù)（第二版）M.武昌：華中科技大學(xué)出 版社，1999 18 何耀三.電氣傳動(dòng)的微機(jī)控制M.重慶：重慶大學(xué)出版社，1997 19 薛鈞義.MCS-51/96 系列單片微型計(jì)算機(jī)及其應(yīng)用M.西安：西安交通大學(xué)出版 社，1997 20 陳志強(qiáng)胡輝.單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)踐指南自編教材 附錄一：電路原理圖 附錄二：程序清單 #in clude #in clude #defi ne uchar un sig

24、ned char #defi ne uint un sig ned int #define THC0 0 xf9 #define TLC0 0 x0f /2ms un sig ned char code Duan =0 x3F, 0 x06,0 x5B,0 x4F,0 x66,0 x6D,0 x7D,0 x07,0 x7F,0 x6F; 共陰極數(shù)碼管，0-9 段碼表 unsigned char Data_Buffer8=0,0,0,0,0,0,0,0; / 顯示緩沖 uchar i=0; sbit AddSpeed=P1A1; sbit SubSpeed=P1A2; sbit PWM_FC=P

25、1A0; int e ,e1 ,e2 ;/pid 偏差 float uk ,uk1 ,duk ;/pid 輸出值 float Kp=10,Ki=12,Kd=;/pid 控制系數(shù) 10,12, int out=0; uint SpeedSet=380; uint cn t=0; ui nt In pluse=0, nu m=0; 脈沖計(jì)數(shù) uint PWMTime=100; 脈沖寬度 un sig ned char arry; void Sen dStri ng(uint ch); void PIDCo ntrol(); void SystemI nit(); void delay(uchar

26、x); void PWMOUT(); void SetSpeed(); void SegRefre(); void mai n() SystemI ni t(); while(1) SetSpeed(); /按鍵設(shè)定速度 SegRefre(); /數(shù)碼管顯示刷新 PWMOUT(); / 輸出 PWM void PIDCo ntrol() /pid 偏差計(jì)算 e=SpeedSet-num; /誤差=設(shè)定值-1s 采集的脈沖值 duk=(Kp*(e-e1)+Ki*e+Kd*(e-2*e1+e2)/50; / 增量式 PID 公式 /50 是對(duì) duk 進(jìn)行縮小處理 uk=uk1+duk; out=(i nt)uk; / if(out1000) out=1000; else if(out0;i-)