基于单片机的pwm直流调速系统毕业设计

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1、基于单片机的PWM直流调速系统毕业设计目录基于单片机的PWM直流调速系统设计I摘要IAbstractII第一章绪论11.1课题背景11.2课题功能1第二章系统硬件电路的设计22.1 系统总体设计22.1.1  系统总体设计框图22.1.2单片机的选择及其简介22.1.3其他芯片简介62.2  PWM信号发生电路设计182.2.1  PWM的基本原理182.2.2  PWM信号发生电路设计192.2.3  H桥芯片的工作原理202.3 主电路设计232.4  转速和电流的测量232.5  AD转换252.6显示与键盘电路25第三章系统软件程序的设计273.1  PID控制算法

2、原理及流程图273.2系统部分程序的设计……………………………………………………....293.2.1单片机资源分配……………………………………………………...29483.2.2程序流程图29结论32参考文献33附录34致谢4748第一章绪论1.1课题背景随着时代的进步和科技的发展，电机调速系统在工农业生产、交通运输以及日常生活中起着越来越重要的作用，因此，对电机调速的研究有着积极的意义.长期以来，直流电机被广泛应用于调速系统中，而且一直在调速领域占居主导地位，这主要是因为直流电机不仅调速方便，而且在磁场一定的条件下，转速和电枢电压成正比，转矩容易被控制；同时具有良好的起

3、动性能，能较平滑和经济地调节速度。因此采用直流电机调速可以得到良好的动态特性。由于直流电动机具有优良的起、制动性能，宜于在广泛范围内平滑调速。在轧钢机、矿井卷机、挖掘机、金属切削机床、造纸机、高层电梯等领域中得到广泛应用。近年来交流调速系统发展很快，然而直流控制系统毕竟在理论上和在时间上都比较成熟，而且从反馈闭环控制的角度来看，它又是交流系统的基础，长期以来，由于直流调速系统的性能指标优于交流调速系统。因此，直流调速系统一直在调速系统领域内占重要位置。1.2课题功能本论文介绍了基于AT89C52单片机来实现最优PID控制的直流脉冲（PWM）调速系统，并且详细论述了该系统的控

4、制方法、结构、参数设计、程序设计等方面的问题。该系统结构简单，调速性能好，性能价格比高，真正实现了直流调速系统的高精度控制。本设计是基于单片机控制的PWM直流电机调速系统，系统以AT89C52单片机为核心，以2A、1000r/min小直流电机为控制对象，L298N为H桥驱动芯片实现速度、电流反馈双闭环。采用PID控制算法，调节PWM占空比从而控制电机两端电压，以达到调速的目的。用4*3键盘输入有关控制信号及参数，可以实现电机的启制动、正反转、速度调节。并在4位LED上实时显示输入参数及动态转速。48第二章系统硬件电路的设计2.1 系统总体设计2.1.1  系统总体设计框图本

5、设计的任务是基于单片机控制的PWM直流电机调速系统，系统以单片机为核心，以小直流电机为控制对象，实现速度、电流反馈双闭环、采用PID控制算法。方便的人机对话接口，用键盘输入有关控制信号及参数，可以实现电机的启制动、正反转、速度调节。并在LED上实时显示输入参数及动态转速。因此整个系统大致包括五部分：单片机、显示电路、键盘电路、驱动电路、检测电路。【1】根据设计任务，提出如图2.1所示的硬件电路组成框图。图2.12.1.2单片机的选择及其简介本设计选用了AT89C52单片机【2】，下面对它进行介绍。图2.2给出了At89C52的芯片引脚结构。at89c52单片机是美国ATME

6、L公司生产的低电压，高性能CMOS8位单片机，片内含8Kbytes的可反复擦写的Flash只读程序存储器和256bytes的随机数据存储器（RAM），器件采用ATMEL公司的高密度，非易失性存储技术生产，与标准MCS-51指令系统及8052产品引脚兼容。功能强大的at89c52单片机适合于许多较为复杂的控制应用场合。（1）At89C52主要性能参数48①与Mcs-51产品指令和引脚完全兼容。②8字节可重擦写FLASH闪速存储器③1000次擦写周期④全静态操作：0HZ-24MHZ⑤三级加密程序存储器⑥256X8字节内部RAM⑦32个可编程I/0口线⑧3个16位定时／计数器⑨8

7、个中断源⑩可编程串行UART通道、低功耗空闲和掉电模式（2）At89C52功能特性AT89C52提供以下标准功能：8字节FLASH闪速存储器，256字节内部RAM,32个I/O口线，3个16位定时／计数器，一个6向量两级中断结构，一个全双工串行通信口，片内振荡器及时钟电路。同时，AT89c52可降至OHz的静态逻辑操作，并支持两种软件可选的节电工作模式。空闲方式停止CPU的工作，但允许RAM，定时／计数器．串行通信口及中断系统继续工作。掉电方式保存RAM中的内容，但振荡器停止工作并禁止其它所有部件工作直到下一个硬件