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时间:2018-11-20
《ATS单片机直流电机PWM控制系统大学课题论文.doc》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、目录1引言12系统论述22.1设计背景22.2设计思路22.3系统框架设计23PWM脉宽调制定理43.1PWM调速原理43.2PWM调速方法43.3PWM实现方法44系统硬件设计44.1系统基本组成44.1.1硬件模块组成44.1.1单片机整个控制模块44.2AT89S52单片机简介44.2.1AT89S52主要性能44.2.2AT89S52主要功能例举44.2.3AT89S52各引脚功能介绍44.2.4AT89S52的内部资源44.3L298电机驱动模块44.3.1L298电机驱动简介44.3.2L298内部原理图44.3.3L298引脚符号及功能44.
2、3.4L298逻辑功能44.4LED数码管显示44.4.1LED简介44.4.2LED七段数码管的结构44.4.3常见数字和字符的字段码44.4.4LED数码管与单片机的连接44.4.5简单的程序流程44.4.6本系统中单片机与LED的连接44.5独立式键盘控制模块44.5.1键盘的功能及分类44.5.2独立式键盘44.5.3独立式键盘与单片机的连接45系统软件设计4结论5致谢6参考文献7附录8附录18附录281引言早期直流传动的控制系统采用模拟分离器件构成,由于模拟器件有其固有的缺点,如存在温漂、零漂电压,构成系统的器件较多,使得模拟直流传动系统的控制精
3、度及可靠性较低。随着计算机控制技术的发展,微处理器已经广泛使用于直流传动系统,实现了全数字化控制。由于微处理器以数字信号工作,控制手段灵活方便,抗干扰能力强。所以,全数字直流调速控制精度、可靠性和稳定性比模拟直流调速系统大大提高。所以,直流传动控制采用微处理器实现全数字化,使直流调速系统进入一个崭新的阶段。微处理器诞生于上个世纪七十年代,随着集成电路大规模及超大规模集成电路制造工艺的迅速发展,微处理器的性价比越来越高。此外,由于电力电子技术的发展,制作工艺的提升,使得大功率电子器件的性能迅速提高。为微处理器普遍用于控制电机提供了可能,利用微处理器控制电机完
4、成各种新颖的、高性能的控制策略,使电机的各种潜在能力得到充分的发挥,使电机的性能更符合工业生产使用要求,还促进了电机生产商研发出各种如步进电机、无刷直流电机、开关磁阻电动机等便于控制且实用的新型电机,使电机的发展出现了新的变化。对于简单的微处理器控制电机,只需利用用微处理器控制继电器、电子开关元器件,使电路开通或关断就可实现对电机的控制。现在带微处理器的可编程控制器,已经在各种的机床设备和各种的生产流水线中普遍得到应用,通过对可编程控制器进行编程就可以实现对电机的规律化控制。对于复杂的微处理器控制电机,则要利用微处理器控制电机的电压、电流、转矩、转速、转角
5、等,使电机按给定的指令准确工作。通过微处理器控制,可使电机的性能有很大的提高。目前相比直流电机和交流电机他们各有所长,如直流电机调速性能好,但带有机械换向器,有机械磨损及换向火花等问题;交流电机,不论是异步电机还是同步电机,结构都比直流电机简单,工作也比直流电机可靠,但在频率恒定的电网上运行时,它们的速度不能方便而经济地调节[2]。高性能的微处理器如DSP(DIGITALSIGNALPROCESSOR即数字信号处理器)的出现,为采用新的控制理论和控制策略提供了良好的物质基础,使电机传动的自动化程度大为提高。在先进的数控机床等数控位置伺服系统,已经采用了如D
6、SP等的高速微处理器,其执行速度可达数百万兆以上每秒,且具有适合的矩阵运算。2系统论述2.1设计背景近年来,随着科技的进步,电力电子技术得到了迅速的发展,直流电机得到了越来越广泛的应用。直流它具有优良的调速特性,调速平滑、方便,调速范围广;过载能力大,能承受频繁的冲击负载,可实现频繁的无级快速起动、制动和反转;需要能满足生产过程自动化系统各种不同的特殊运行要求,从而对直流电机的调速提出了较高的要求,改变电枢回路电阻调速,改变电枢电压调速等技术已远远不能满足要求,这时通过PWM方式控制直流电机调速的方法应运而生。2.2设计思路直流电机PWM控制系统的主要功能
7、包括:实现对直流电机的加速、减速以及电机的正转、反转和急停,并且可以调整电机的转速,能够很方便的实现电机的智能控制。主体电路:即直流电机PWM控制模块。这部分电路主要由AT89S52单片机的I/O端口、定时计数器、外部中断扩展等控制直流电机的加速、减速以及电机的正转和反转,并且可以调整电机的转速,能够很方便的实现电机的智能控制。其间是通过AT89S52单片机产生脉宽可调的脉冲信号并输入到L298驱动芯片来控制直流电机工作的。该直流电机PWM控制系统由以下电路模块组成:设计输入部分:这一模块主要是利用带中断的独立式键盘来实现对直流电机的加速、减速以及电机的正
8、转、反转和急停控制。设计控制部分:主要由AT89S52单片机的外部
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