毕业设计基于单片机的直流电机调速系统

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1、毕业设计基于单片机的直流电机调速系统　　河南科技学院　　2009届本科毕业论文　　　　　　　　　　　　　论文题目：基于单片机的直流电机调速系统设计　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　学生姓名：陈利　　　　　　　　　　　　所在院系：信息工程学院　　　　　　　　　　　　所学专业：计算机科学与技术　　　　　　　　　　　　导师姓名：曲培新　完成时间：2009-05-22　　摘要本文主要研究了利用MCS-51系列单片机控制PWM信号从而实现对直流电机转速进行控制

2、的方法。文章中采用了专门的芯片组成了PWM信号的发生系统，并且对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详细的阐述。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。另外，本系统中使用了测速发电机对直流电机的转速进行测量，经过滤波电路后，将测量值送到A/D转换器，并且最终作为反馈值输入到单片机进行PI运算，从而实现了对直流电机速度的控制。在软件方面，文章中详细介绍了PI运算程序

3、，初始化程序等的编写思路和具体的程序实现。关键词：PWM信号，测速发电机，PI运算TheDesignofDirectCurrentMotorspeedRegulation?SystemBasedOnSCMChenliSchoolofInformationandEngineeringAbstractThisarticlemainlyintroducesthemethodtogeneratethePWMsignalbyusingMCS-51single-chipcomputertocontrolthespeedofaD.C.mot

4、or.ItalsoclarifiestheprinciplesofPWMandthewaytoadjustthedutycycleofPWMsignal.Inaddition,IR2110hasbeenusedasanactuatingdeviceofthepoweramplifiercircuitwhichcontrolsthespeedofrotationofD.C.motor.What’smore,tachogeneratorisusedinthissystemtomeasurethespeedofD.C.motor.T

5、heresultofthemeasurementissenttoA/Dconverterafterpassingthefilteringcircuit,andfinallythefeedbacksingleisstoredinthesingle-chipcomputerandparticipatesinaPIcalculation.Asforthesoftware,thisarticleintroducesindetailtheideaoftheprogrammingandhowtomakeit.Keywords:PWMsig

6、nal，tachogenerator，PIcalculation目录1.引言11.1开发背景11.2选题的目的和意义11.3研究方法22.总体设计概述22.1总体硬件电路设计22.1.1系统总体设计框图22.1.28051单片机简介32.1.3单片机系统中所用其他芯片选型42.2PWM信号发生电路设计72.2.1PWM的基本原理72.2.2PWM信号发生电路设计82.2.3PWM发生电路主要芯片的工作原理92.3功率放大驱动电路设计102.3.1芯片IR2110性能及特点102.3.2IR2110的引脚图以及功能112.4主电

7、路设计112.4.1延时保护电路112.4.2主电路112.4.3输出电压波形132.4.4系统总体电路图142.5测速发电机152.6滤波电路152.7A/D转换152.7.1芯片选型152.7.2ADC0809的引脚及其功能163.系统软件部分的设计163.1PI转速调节器原理图及参数计算163.2系统中的部分程序设计173.2.1主程序设计173.2.2PI控制算法子程序设计184.系统调试194.1软件调试194.2系统仿真20结论21致谢21参考文献22附录231.引言1.1开发背景　　现代工业生产中，电动机是主要的

8、驱动设备，目前在直流电动机拖动系统中已大量采用晶闸管(即可控硅)装置向电动机供电的KZ—D拖动系统，取代了笨重的发电动一电动机的F—D系统，又伴随着电子技术的高度发展，促使直流电机调速逐步从模拟化向数字化转变，特别是单片机技术的应用，使直流电机调速技术又进入到一个新的阶段，智