毕业设计论文（杜明骏）

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1、成都信息工程学院学位论文基于PWM的小功率直流电机调速系统设计论文作者姓名：杜明骏申请学位专业：电气工程及其自动化申请学位类别：工学学士指导教师姓名(职称)：论文提交日期：基于PWM的小功率直流电机调速系统设计摘要本设计基于PWM技术实现了对小功率直流电机的转速调节。以MC9S12XS128单片机为系统控制的核心，组成了了一个小功率直流电机闭环调速调速系统。该系统包括小功率直流电机的转速调节、电机转速设置、电机转速测量和显示等功能。为了实现电机转速的稳定和快速，PWM控制方式配合BTS7960电机驱动芯片对小功率直

2、流电机进行驱动和调速是较好的调速系统解决方案。其中BTS7960内部集成两路H桥式驱动电路电路。本系统中利用XS128单片机控制其产生的PWM信号的占空比大小，和采用光电码盘采集的电机转速信号。在LCD1602液晶上显示当前转速和设置的转速，将当前转速作为反馈信号与设置转速比较，以确定加速还是减速，直到两者相等后保持这个速度稳定运行。在本设计中编写了调速运算、测速、显示、键盘输入等子程序，充分发挥了直流电机的优良的调速性能。各部分功能完整，构成了多功能自动化的闭环调速系统。实测调速效果良好，测速精确，能迅速地调节转

3、速到设定转速稳定运行。该设计采用元件较少，结构简洁，维护方便，经济实用，有很好的适应性。关键词：单片机；PWM；闭环调速系统；液晶显示Low-PowerDCMotorSpeedControlSystemDesignBasedonthePWMTechnologyAbstract目录1引言11.1课题背景及意义11.2本课题研究方法和目标11.3主要技术介绍21.3主要技术介绍2.2直流调速主要技术介绍22.2.1直流斩波器介绍22.2.2PWM调速系统的优点33方案研究与主要芯片选择33.1总体方案原理及设计框图33

4、.2PWM产生方式43.3电机驱动方式63.4其他芯片选择74硬件电路设计74.1主要芯片介绍74.1.1L298N的构造及其功能介绍74.1.2AT89S52的结构和功能介绍94.1.4TLC5615的功能介绍124.1.5LM358A功能介绍144.1.6LM311(高灵活性的电压比较器)144.2电机驱动电路设计154.3PWM信号产生电路设计164.4电机转速测量电路设计184.5显示电路设计184.6电源电路设计194.7总电路及设计195软件设计215.1部分程序流程图215.2主要芯片编程操作方式22

5、5.3部分主要程序功能说明236产品调试和使用方法266.1程序导入AT89S52单片机266.1.1keil的简单使用266.1.2Easy51软件及下载器的使用276.2调试过程286.3调速器使用方法29结论29参考文献33致谢34声明35附录361引言1.1课题背景及意义在现代的工业生产及应用中，电动机发挥着越来越重要的作用，由电动机和生产机械组成的系统称为电力拖动系统，电动机是其重要的组成器件，电动机的作用是将电能转换为机械能，为生产机械提供动力，是生产机械的原动力，是生产机械的原动机，为生产提供了动力。

6、直流电机传动效率高、运行经济、操作简便，因而得到了越来越广泛的应用，特别是在现在的工业企业中，几乎所有的生产机械都是由电动机来拖动的，例如各种机床、各种生产线、风机、水泵，等等。可以毫不夸张的说，没有电动机、没有直流电机，就没有现代工业。这样，电动机在我国国民经济中得重要作用就不言而喻了，所以说电动机在的日常的生活中是必不可少的。所以我们非常有必要研究一下直流电机。电动机是主要的驱动设备，直流电动机就是将直流电能转换成机械能（直流电动机）或将机械能转换为直流电能（直流发电机）的旋转电机。近年来，随着科技的进步，直流

7、电机得到了越来越广泛的应用，直流具有优良的调速特性，调速平滑，方便，调速范围广，过载能力强，能承受频繁的冲击负载，可实现频繁的无极快速起动、制动和反转，由于在需要用到变速的场合有很多的应用，所以需要满足生产过程自动化系统各种不同的特殊要求，从而对直流电机提出了较高的要求。这就使研究直流电机的转速变的非常有意义，对我们日常的生活也有很大的帮助。1.2本课题研究方法和目标直流电机调速系统研究的方法及其目标：1、硬件部分：（1）首先确定电机驱动的电路，以及控制驱动电路的方式。（2）要使其驱动电路工作，则需要给驱动电路信号

8、，也就是PWM控制信号，这个信号就得要XS128单片机产生。这就是要设计一下XS128核心控制模块，还有按键输入预置转速的模块。（3）电机转动以后需要测量其速度，这时要用到测速的模块来测量其速度，实际转速来作为反馈信号进行比较，使单片机调节占空比，控制转速的快慢。（4）测速以后，我们需要用到显示模块来进行显示器预设转速和事件转速。2、软件部分：（1）键盘输入