直流电机调速系统设计

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1、.《嵌入式系统原理与应用》综合设计直流电机调速系统设计系部：电子与信息工程系专业班级：姓名：学号：小组成员：指导教师：完成日期2012年月目录1绪论11.1课题设计背景11.2课题研究的目的和意义12课程设计要求及实验设备与器材22.1课程设计题目22.2课程设计目的22.3设计任务22.4直流电机调速系统工作流程22.5实验设备与器材33硬件系统设计43.1设计系统原理框图及介绍43.2LM3S2110微控制器43.2.1简介43.2.2特性53.31602液晶显示63.3.1简介63.3.2管脚功能63.

2、3.3操作控制73.3.4基本操作时序73.4脉宽调制器83.4.1结构图83.4.2PWM定时器93.4.3输出控制模块93.4.4初始化和配置93.5原理电路图114软件设计方案124.1程序流程图124.2调试过程124.3遇到的问题及解决134.4示波器波形135运行结果145.1结果分析146体会与收获15参考文献16附录1、管脚图17附录2、程序清单172012.6上海师范大学天华学院电子信息工程系ARM综合设计192012.6上海师范大学天华学院电子信息工程系ARM综合设计191绪论1.1课题设

3、计背景在现代电子产品中，自动控制系统，电子仪器设备，家用电器，电子玩具等方面，直流电机都得到了广泛的应用。大家熟悉的录音机、电唱机、录音机、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。直流电机，大体上可分为四类：几项绕组的步进电机、永磁式迅速换流器直流电机、伺服电机、两相低电压交流电机。直流电机具有良好的启动性能和调速特性，它的特点是启动转矩大，最大转矩大，能在宽广的范围内平滑、经济的转速，转速控制容易，调速后效率很高。适用范围：数控机床、造纸印刷、纺织印染、光缆线缆设备、包装机械

4、、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、卫星地面接收系统等行业广泛应用。1.2课题研究的目的和意义直流电机是计算机、通讯设备、音频视频等科研生产领域不可缺少的仪器。随着人们文化生活水平的提高，人民在不断的追求高质量生活的同时大都在密切的关注着我们的民族产业的发展前景。而直流电机的发展虽是一个极小部分但也可以反映出我国民族产业发展的现状。我国在很多的方面都已不在是过去那个很贫穷落后的国家，但是关系着我们国

5、计民生的民族产业的发展却是不尽人意，不能不成为今天令人注目的焦点。通过本次课程设计，运用已学的课程知识，根据题目要求进行软硬件系统的设计和调试，对《嵌入式系统原理与应用》课程中涉及的芯片结构、控制原理、硬件和编程方面有一定的感性认识和实践操作能力，从而加深对本课程知识点的理解，使自身应用只是能力、设计能力、调试能力以及报告撰写能力等方面有显著的提高。2012.6上海师范大学天华学院电子信息工程系ARM综合设计192课程设计要求及实验设备与器材2.1课程设计题目直流电机调速系统设计2.2课程设计目的课程设计是完

6、成教学计划达到本科生培养目标的重要环节，是教学计划中进行综合训练的重要实践环节，是有助于培养应用性人才的一种教学形式，它将使学生在综合运用所学知识，解决本专业方向的实际问题方面得到系统性的训练。2.3设计任务本设计选用LM3S2110作为微控制器，并通过对硬件和软件两方面的设计，结合LCD液晶显示屏、按键、LED灯以及直流电机，来实现直流电机调速系统在嵌入式系统上的应用与开发。本设计利用脉宽调制器，通过改变PWM脉宽的占空比来进行直流电机的调速，并通过LCD液晶显示屏显示测量结果。论文中阐述了相关的硬件原理与

7、应用方案，并在其基础上叙述了软件设计和调试的过程，最终结合硬件和软件完成了本次设计。2.4直流电机调速系统工作流程利用实验系统的资源来设计一个“直流电机调速系统”。控制面板包括：四位数码显示、十个数字按键键盘、电源按键、电源指示灯、两个速度增减键和一个运行键。工作流程如下：(1)按下电源键，电源指示灯亮；2012.6上海师范大学天华学院电子信息工程系ARM综合设计19(2)按运行键，电机运转。按速度增键，电机速度加快；按速度减键，电机速度减慢；(3)LED实时显示当前的电机的速度；(4)运行过程中，若再按下电

8、源键，则系统停止工作，电源指示灯灭。(5)停止工作后，若再按下电源键，则系统重新开始工作2.5实验设备与器材（1）ARM开发板LM3S2110（2）1602液晶显示（3）MagicARM2200实验开发平台图1ARM开发板图2MagicARM2200实验开发平台2012.6上海师范大学天华学院电子信息工程系ARM综合设计193硬件系统设计3.1设计系统原理框图及介绍图3系统框图3.2LM3S2110