电子技术综合设计-直流小电机调速

《电子技术综合设计-直流小电机调速》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、电子技术综合设计总结报告姓名：学号：专业与班级：设计题目：直流小电机调速时间：2012～2013学年第（1）学期指导教师：成绩：日期：32目录一、课题任务3二、方案比较与选择3三、电路设计3（1）工作原理3（2）直流电源供电模块4（3）系统时钟的设计4（4）复位方式设计4（5）按键设计4（6）驱动电路设计5四、程序设计5五、测试方案9（1）测试方案：9（1）仿真测试结果：10六、系统调试10七、数据测试与处理11八、总结11九、附录12A、设计电路图12B、程序：18C、相关作品图片：3132一、课题任务基本要求：采用单片机开发系统对直流电机调速系统进行理论设计和仿真实验，

2、并采用光电对管实时在线检测直流电机转速及使用PWM技术调节控制电机的转速。提高要求：用键盘设定初值，用数码管显示电机转速。二、方案比较与选择按照题给要求，我们最终设计了如下的解决方案：用户通过键盘键入控制指令（开关），微控制器在收到指令后改变输出的PWM波，最终在ULN2003的驱动下电机转速发生改变。通过H125S光电传感器测量电机扇叶的旋转情况，将转速显示在数码管上。在程序主循环中实现按键扫描与转速显示，将定时器0作为计数器，计数H125S产生的下降沿，可算出转速，并送至数码管显示。三、电路设计系统硬件部分包含输入模块、显示模块、控制模块、测速模块等。（1）工作原理调速

3、采用PWM（PulseWidthModulation）脉宽调制.32通过产生矩形波，改变占空比，以达到调整脉宽的目的。（2）直流电源供电模块采用常用的直流稳压电源（3）系统时钟的设计采用内部时钟方式来为系统提供时钟信号。AT89C51内部有一个用于构成振荡器的高增益反向放大器，该放大器的输入输出引脚为XTAL1和XTAL2，它们跨接在晶体振荡器和用于微调的电容，便构成了一个自激励振荡器。电路中的C1、C2的选择在30PF左右，但电容太小会影响振荡的频率、稳定性和快速性。晶振频率为在1.2MHZ～12MHZ之间，频率越高单片机的速度就越快，但对存储器速度要求就高。为了提高稳定

4、性我们采用温度稳定性好的NPO电容，采用的晶振频率为12MHZ。（4）复位方式设计采用开关复位。上电后，由于电容C3的充电和反相门的作用，使RST持续一段时间的高电平。当单片机已在运行当中时，按下复位键K后松开，也能使RST为一段时间的高电平，从而实现上电或开关复位的操作。（5）按键设计运行方式的设置主要有P1口外接键盘来完成，判断键盘是否按下的方法：首先设置P1口为高电平，然后从P1.0到P1.432逐个检测引脚的电平，如果某个引脚为低电平表示该键按下，此时需要做相应的处理实现键盘功能，如果引脚为高电平则不做处理。（6）驱动电路设计ULN2003A反向器接受单片机的输入信

5、号，配合8550电流放大驱动电机运转。一、程序设计323232按键说明：*：开始/停止0：设置/0A：加速B：减速C:方向D:确认#：回删32操作说明：按下设置健进入设置状态可输入预设转速然后按下确定键电机按预设转速转动（设置状态下A、B、C、*为非法按键）。一、测试方案（1）测试方案：测试包含仿真测试和硬件测试两个部分。仿真测试指使用ProteusPro7.5对系统进行仿真测试。主要测试系统电路的设计和验证程序逻辑的正确性。硬件测试指系统搭建后对硬件电气性能的测试。主要测试各功能的完整性可靠性，以及系统电气性能的稳定性。测试工具为示波器万用表等。（1）仿真测试结果：真测试

6、中，系统运行正常，程序逻辑正确。按键输入正常、数码管显示正确。P2.0，P2.1管脚间输出PWM波正常。黄线为pwm脉冲，蓝线和红线为电机两端电压32一、系统调试系统硬件搭建完毕后，进行硬件测试。系统加电后，振荡电路正常起振，STC89C52在时钟源电路的驱动下运行正常。系统可在复位电路的作用下正常复位。系统按键输入正常，并能够正确消除抖动。系统PWM波输出正常。将示波器接STC89C52的P2.0,P2.1管脚，可观察到峰峰值5V左右的方波，频率与调速要求一致。H125S光电传感器测量正常。数码管转速显示正常，数码管可正常显示并正确显示电机转速。PWM频率设定：32PWM

7、脉冲频率经过实际测试，由于驱动电路及电机的响应时间的因素：若PWM频率大于驱动电路响应的最高频率时则可能出现，电机两端电压不能及时变化而导致电机抖动、停转或者不能减速等情况；若PWM频率过低电机则会出现明显抖动。根据实际电路在保证速度可调范围尽量大（250r/min-1500r/min根据不同电压源可能有差异）电机工作尽量平稳，故将PWM频率设定为20HZ。一、数据测试与处理1、电机转速调节范围：将电机加速到电机极速提示灯亮起得到转速1640r/min左右,减速至电机刚好能转动的速度：200r/min左右。2、用键