直流电机转速控制系统毕业设计

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1、直流电机转速控制系统毕业设计目录前言11直流电机转速控制系统概况21.1直流电机简介21.2直流电机调速发展过程31.3直流电机国内外发展状况31.4直流电机调速发展前景42总体设计和系统分析52.1直流电机转速控制系统框图52.2直流电机转速控制系统设计要求52.3基本工作原理52.3.1直流电机转速调节原理52.3.2PWM脉宽调制原理及实现方法63系统硬件设计83.189S51单片机83.2.189S51单片机简介83.2.289S51单片机引脚功能93.2.3单片机中断系统113.2.4单片机定时器/计数器简

2、介133.2键盘电路153.3显示电路163.3.1LCD1602芯片介绍163.3.2寄存器选择控制表173.3.3LCD1602字符集简介173.4单片机复位与晶振电路173.5速度检测电路193.5.1测速基本方法193.5.2光电二极管简介203.5.3光电红外对管简介203.5.4光电对管测速基本原理213.6信号处理电路223.6.1信号处理电路简介223.6.2ADC0832简介223.7电机驱动电路243.7.1驱动电路器件参数243.7.2驱动电路简介243.7.3H桥驱动电路简介253.7.4使能

3、控制和方向逻辑26I3.7.5H桥驱动控制方案263.8电源电路273.8.1电源电路组成273.8.2电源电路工作原理284系统软件设计294.1程序设计及程序语言简介294.1.1程序及设计步骤294.1.2程序设计语言分类294.1.3程序设计规范及分类304.2编程思路及流程图314.2.1总体流程图及程序初始化简介314.2.2中断服务子程序流程图及程序简介324.2.3显示子程序流程图及说明344.2.4电机控制子程序流程图及控制子程序35结论38致谢39参考文献40附录A硬件电路图41附录B程序(未编辑

4、)42I前言在现代电气产品中，在自动控制系统、电子仪器设备、家用电器、电子玩具等等方面，直流电机都得到了广泛的应用，像录音机、电唱机、录相机、电子计算机等，都不能缺少直流电机，所以直流电机的控制是一门很实用的技术。直流电动机是最早出现的电动机，也是最早实现调速的电动机。长期以来，直流电动机一直占据着调速控制的统治地位。由于它具有良好的线性调速特性，简单的控制性能，高效率，优异的动态特性，现在仍是大多数调速控制电动机的最优选择。因此研究直流电机的速度控制，有着非常重要的意义。直流电机具有良好的启动性能和调速特性，它的特

5、点是启动转矩大，最大转矩大，能在宽广的范围内平滑、经济地调速，转速控制容易，调速后效率很高。与交流调速相比，直流电机结构复杂，生产成本高，维护工作量大。随着大功率晶体管的问世以及矢量控制技术的成熟，使得矢量控制变频技术获得迅猛发展，从而研制出各种类型、各种功率的变频调速装置，并在工业上得到广泛应用。适用范围：直流调速器在数控机床、造纸印刷、纺织印染、光缆线缆设备、包装机械、电工机械、食品加工机械、橡胶机械、生物设备、印制电路板设备、实验设备、焊接切割、轻工机械、物流输送设备、机车车辆、医疗设备、通讯设备、雷达设备、卫

6、星地面接受系统等行业广泛应用。高性能的交流传动应用比重逐年上升，在工业部门中，用可调速交流传动取代直流传动将成为历史的必然。直流调速系统的发展得力于微电子技术、电力电子技术、传感器技术、永磁材料技术、自动控制技术和微机应用技术。这些技术的进步使直流调速系统发生变化。其中电机的控制部分已经由模拟控制逐渐让位于以单片机为主的微处理器控制，形成数字与模拟的混合控制系统和纯数字控制系统，并正向全数字控制方向快速发展。设计一个直流电机转速调节系统，不论是从学习还是实践的角度，对以后的工作会产生积极地作用，有利于今后的发展。绿色

7、是我改过得（你看后变为黑色）。红色是需要你改得（你改后还保持红色，以便我下次检查，如果改好了，我会变为绿色，如果还需该，我就保持红色），有一些地方我改过，没有变色，你改时一定在我回复得稿上修改。相同得错误我指出一次，还有类似的在其他地方你自己找到修改。首行缩进两个字。471直流电机转速控制系统概况1.1直流电机简介输出或输入为直流电能的旋转电机，称为直流电机，它是能实现直流电能和机械能互相转换的电机。当它作电动机运行时是直流电动机，将电能转换为机械能；作发电机运行时是直流发电机，将机械能转换为电能。直流电机由定子和转

8、子两部分组成，其间有一定的气隙。其构造的主要特点是具有一个带换向器的电枢。直流电机的定子由机座、主磁极、换向磁极、前后端盖和刷架等部件组成。其中主磁极是产生直流电机气隙磁场的主要部件，由永磁体或带有直流励磁绕组的叠片铁心构成。直流电机的转子则由电枢、换向器和转轴等部件构成。其中电枢由电枢铁心和电枢绕组两部分组成。电枢铁心由硅钢片叠成，在其外圆处