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

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