于基单片机的直流调速系统的设计--毕业设计.doc

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1、毕业设计说明书基于单片机的直流调速系统的设计系、部：电气与信息工程学院专业：电气工程及其自动化2013届毕业设计课题任务书院(系)：电气与信息工程学院专业：电气工程及其自动化指导教师学生姓名课题名称基于单片机的直流调速系统的设计内容及任务分析单片机对直流电机进行速度测量应用的基本原理，并用单片机产生PWM波来控制直流电机的可逆调速，从而实现了对普通直流电机的转速测量和转速调节。研究以单片机AT89S52和IR2110控制的直流电机脉宽调制调速系统。利用AT89S52芯片可以进行低成本直流电动机控制系统的设计

2、，并且能够简化系统构成、降低系统成本、增强系统性能、以满足更多应用场合的需要。拟达到的要求或技术指标要求:(1)设计一个单闭环调速系统，通过外接键盘及按钮实现直流电机正转、反转及速度调节控制。(2)直流电机转速调节范围为30-50转/秒，实时测量电机的实际转速,并要求在LED数码管上显示出来。(3)选择可以构成闭环系统的方案、选择所需器件和模块、以及IGBT管组成桥式斩波电路。(4)要求系统实现对电机的正转、反转、急停、加速、减速的控制，以及PWM的占空比在LED上的实时显示。(5)对直流电机模型进行PID

3、控制分析。(6)对直流电机进行MATLAB仿真和分析。摘要本文主要研究了利用AT89S52单片机控制PWM信号从而实现对直流电机转速进行控制的方法。文章介绍了AT89S52的详细参数，并对PWM信号的原理、产生方法、以及如何通过软件编程对PWM信号占空比进行调节，从而控制其输入信号波形等均作了阐述。设计分为两个部分，硬件部分和软件部分。对于硬件部分首先从总体上做了设计，也就是以AT89S52为中心来组成硬件部分，其辅助部分包括了显示电路、测量电路、键盘电路；对于软件部分则选择了使用模块化的设计思路，根据本设

4、计的要求以及它要实现的功能编写了属于每个模块部分的流程图。并且说明了软件的设计方式和思路。此外，本文中还采用了芯片IR2110作为直流电机正转调速功率放大电路的驱动模块，并且把它与延时电路相结合完成了在主电路中对直流电机的控制。在软件方面，文章中详细介绍了PID运算程序，初始化程序等的编写思路和具体的程序实现。本系统中使用了光电编码器对输出的转速进行了测量，并且作为反馈值输入到单片机进行PID运算，从而实现了对输出速度的控制。关键词：PWM信号；IR2110；PID运算ABSTRACTThisarticle

5、mainlyintroducesthemethodtogeneratethePWMsignalbyusingAT89S52single-chipcomputertocontrolthespeedofaD.C.motor.ItalsoclarifiestheprinciplesofPWMandthewaytoadjustthedutycycleofPWMsignal.Thedesignisdividedintotwoparts,hardwareandsoftwarepart.Forthehardwarepar

6、t,theAT89S52isthecenterformofthehardwarepart,theauxiliarypartincludesdisplaycircuit,measuringcircuit,keyboardcircuit;Softwareadoptsmodulardesignconcept.writeeachmodularflowchart.Discussesthedesignthoughtandmethodofsoftware.Inaddition,IR2110hasbeenusedasana

7、ctuatingdeviceofthepoweramplifiercircuitwhichcontrolsthespeedofrotationofD.C.motor.What’smore,isusedinthissystemtomeasurethespeedofD.C.motor.Insoftware,thearticleintroducedthePIDoperationprocedures,suchasinitialprogramandthewritingofthethoughtandspecificpr

8、ogramrealization.TheresultofthemeasurementissenttoA/Dconverterafterpassingthefilteringcircuit,andfinallythefeedbacksingleisstoredinthesingle-chipcomputerandparticipatesinaPIDcalculation.Keywords:PWMsignal；IR2