基于pwm原理的红外遥控电机设计 大学大学学位论文.doc

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1、测控仪器设计课程设计测控技术与仪器课程设计题目名称：基于PWM原理的红外遥控电机设计专业班级：测控1202班学生姓名：王柏林学号：201223030228指导教师：刘伍丰成绩：评语：指导老师签名：日期：1测控仪器设计课程设计测控技术与仪器课程设计课程设计名称基于PWM原理的红外遥控电机设计专业班级：测控1202班学生姓名：王柏林学号：201223030228指导教师：刘伍丰小组成员：张延庆张凯福李准胡腾飞课程设计时间：2015-6-29～2015-7-1032测控仪器设计课程设计测控仪器设计课程设计任务书学生姓名王柏林专业班级测控1202班学号201223030228题目基于PWM原理的红外遥

2、控电机设计课题性质工程设计课题来源自拟指导教师刘伍丰主要内容（参数）本设计是基于PWM原理，通过定时器和中断产生可以调节的PWM波，然后通过无线将控制电机的指令代码传送给MCU，从而使MCU完成相应的的操作如下：1、遥控电机启动停止2、遥控电机加速3、遥控电机减速4、遥控控制电机正转5、遥控控制电机反转任务要求（进度）第1-2天：熟悉课程设计任务及要求，查阅技术资料，确定设计方案。第3-4天：按照确定的方案设计单元电路。要求画出单元电路图，元件及元件参数选择要有依据，各单元电路的设计要有详细论述。第5-6天：软件设计，编写程序。第7-8天：程序调试。第9-12天：撰写课程设计报告。要求内容完整

3、、图表清晰、文理流畅、格式规范、方案合理、设计正确。主要参考资料（1）张迎新.单片微型计算机原理、应用及接口技术[M].国防工业出版社，2009.（2）单片机原理与接口技术（作者：赵嘉蔚，）出版社：清华大学出版社（3）C语言程序设计学习辅导（作者：谭浩强）出版社：清华大学出版社任务分工学生1：张延庆软件编写学生2：胡腾飞原理图绘制学生3：王博林硬件设计学生4：张凯福资料查询学生5：李准调试整理32测控仪器设计课程设计目录1直流电机的调速分析及研究意义61.1直流电机调速原理61.2PWM基本原理及其实现方法71.2.1PWM基本原理71.2.2实现方法81.3控制程序设计92.系统硬件设计92

4、.1系统方案92.2功能简介92.3主要内容102.4电机调速控制模块112.4.1方案选择112.4.2PWM调速工作方式112.5系统分析与硬件设计112.5.1设计部分分析122.5.2直流电机驱动电路设计132.6红外遥控电路设计132.6.1红外系统方框图132.6.2系统功能需求142.6.3红外发射电路142.6.4红外检测接收电路152.7设计所需部分器件162.8应用软件的编制、调试163.系统软件的设计163.1电机控制系统程序的总体设计163.2红外遥控器的程序设计173.2.1遥控码的发射173.2.2红外接收194.系统的电路原理图21总结体会22参考文献22附录23

5、32测控仪器设计课程设计摘要本文介绍了基于红外遥控电机控制系统的设计，讲述了直流电机调速的相关知识以及PWM调速的基本原理和实现方法。直流电机具有优良的调速特性，调速平滑，方便，调速范围广，过载能力大，能承受频繁的冲击负载，可实现频繁的快速启动、制动和反转；能满足生产过程中自动化系统各种不同的特殊运行要求。电机控制系统采用红外遥控控制是电气传动的发展方向之一。采用红外遥控控制后，整个电机系统体积小、结构简单、可靠性高、操作维护方便，电动机稳态运转时转速精度可达到较高水平。本设计方案基于市场的需求，结合红外遥控设计简单，操作方便，成本低廉等特点，采用了51单片机作为遥控发射接收芯片，HS0038

6、作为红外一体化接收发射管，在此基础上设计了一个简单的红外遥控直流电机系统。本设计实现了直流电机的几项基本功能：启动、停止、加速、减速、正转、反转。关键词：PWM;直流电机调速；红外无线遥控1直流电机的调速分析及研究意义1.1直流电机调速原理根据励磁方式不同，直流电机分为自励和他励两种类型。不同励磁方式的直流电机机械特性曲线有所不同。对于直流电机来说，人为机械特性方程式为：(1.1）式中UN,----额定电枢电压、额定磁通量;,----与电机有关的常数；,----电枢外加电阻、电枢内电阻；32测控仪器设计课程设计,——理想空载转速、转速降。分析(1.1)式可得．当分别改变UN、和Rad时，可以得

7、到不同的转速n，从而实现对速度的调节。由于=，当改变励磁电流If时，可以改变磁通量的大小，从而达到变磁通调速的目的。但由于励磁线圈发热和电动机磁饱和的限制，电动机的励磁电流If,和磁通量只能在低于其额定值的范围内调节，故只能弱磁调速。而对于调节电枢外加电阻Rad时，会使机械特性变软，导致电机带负载能力减弱。对于他励直流电机来说，当改变电枢电压时UN，分析人为机械特性方程式，得到人为特性曲线如图1-