直流电机速度PID控制系统设计

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1、序号（学号）：161240303长春大学 毕业设计（论文）直流电机速度PID控制系统设计姓名李一丹学院国际教育学院专业自动化班级1612403指导教师曹福成2016年5月30日┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊长春大学毕业设计（直流电机速度PID控制系统设计）纸直流电机速度PID控制系统设计摘要：针对现有的直流电机控速难的问题，本文设计了一种基于ATmega16L单片机的直流电机速度控制系统。本系统以ATmega16L单片机为主控制器，搭载了L298n为电机驱动，通过霍尔元

2、件进行测速，通过按键控制电机的转动方向和转动速度，并配以温度传感器DS18B20对温度进行监测，通过PID算法调节PWM进行对速度控制。该系统包括的模块主要有单片机为主体的控制模块、电机的驱动模块、对电机速度进行监测的模块、由LCD1602构成的显示模块、电源模块和按键控制模块等。本系统可以通过PID算法实现可编程脉宽波形对直流电机的速度进行控制，并且可以显示出当前电机的转速。关键词：单片机；PID算法；直流电机┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊长春大学毕业设计（直流电机速

3、度PID控制系统设计）纸ThedesignofDCmotorspeedcontrolsystemwithPIDAbstract:AccordingtotheexistingDCmotorspeedcontrolproblem,thispaperdescribesthedesignofaDCmotorspeedcontrolsystembasedonATmega16LMCU.ToATMEGA16Lmicrocontrollerasthemaincontrollerforthesystem,equippedwithaL2

4、98nformotordrive,throughthehallelementofspeed,throughthebuttonstocontrolthemotorrotationdirectionandtherotationspeed,andthetemperaturesensorDS18B20thetemperaturemonitoring,PIDalgorithmisusedtoadjustthePWMcontrolofthespeed.Thesystemincludesthefollowingmodulesdis

5、playmicroprocessorcontrolmodule,asthemainbodyofthemotordrivemodule,monitoringmodule,thespeedofmotoriscomposedofLCD1602module,powersupplymoduleandkeycontrolmodule.ThissystemcanrealizethroughPIDalgorithmtocontrolthespeedoftheprogrammingpulsewaveformsofDCmotor,and

6、candisplaythecurrentmotorspeed.Keywords:singlechipmicrocomputer,PIDalgorithm,DCmotor┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊长春大学直流电机速度PID控制系统设计目录第1章绪论11.1选题背景及意义11.2国内外研究现状21.3本文主要研究的内容3第2章总体方案论述42.1系统主要传感器介绍42.1.1温度传感器42.1.2转速检测模块52.2系统总体功能及方案选择62.2.1系统所需模块及功能6

7、2.2.2主控制器选择8第3章系统总体硬件设计103.1单片机最小系统103.1.1ATmega16L单片机的引脚分布103.1.2最小系统的硬件电路133.2电机驱动电路143.3温度检测电路153.4光电管提示电路和按键控制电路153.5LCD1602显示电路163.6电源电路173.7本章小节18第4章系统软件设计194.1系统总体流程图194.2PID算法简介194.2.1PID算法介绍204.2.2PID算法结果214.3系统调试步骤214.4误差分析即改进方法22┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊

8、┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊长春大学直流电机速度PID控制系统设计结论23致谢24参考文献25附录26附录I系统总体硬件电路图26附录II系统中部分程序27┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊长春大学毕业设计（直流电机速度PID控制系统设计）纸第1章绪论1.1选题背景及意义电动机简称电机，俗称马