基于单片机实现直流电机PWM调速系统

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1、基于单片机实现直流电机PWM调速系统完成日期：2009年6月12日答辩组长：年月日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

2、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，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35基于单片机实现直流电机PWM调速系统目录1.系统硬件电路的设计………………………………………………………11.1系统总体设计框图及单片机系统的设计…………………………………11.1.1系统总体设计框图……………………………………………………11.1.28051单片机简介………………………………………………………11.1.3单片机系统中所用其他芯片简介

3、……………………………………31.1.48051单片机扩展电路及分析…………………………………………51.2PWM信号发生电路设计……………………………………………………81.2.1PWM的基本原理…………………………………………………………81.2.2PWM信号发生电路设计…………………………………………………81.2.3PWM发生电路主要芯片的工作原理……………………………………101.3功率放大驱动电路设计……………………………………………………121.3.1芯片IR2110性能及特点………………………………………………121.3.2芯片IR2110引脚图

4、及功能……………………………………………121.4主电路设计…………………………………………………………………151.4.1延时保护电路…………………………………………………………151.4.2主电路…………………………………………………………………151.4.3输出电压波形…………………………………………………………171.5测速发电机………………………………………………………………1735基于单片机实现直流电机PWM调速系统1.6滤波电路…………………………………………………………………171.7A/D转换…………………………………………………………………1

5、81.7.1芯片ADC0809介绍………………………………………………………181.7.2ADC0809的引脚及其功能……………………………………………182.直流调速系统…………………………………………………………………202.1直流调速系统概述…………………………………………………………202.2单闭环直流调速系统………………………………………………………202.3开环系统机械特性和闭环系统静特性的比较……………………………223.系统软件程序的设计…………………………………………………………253.1PI转速调节器原理图及参数计算…………………………………

6、……253.2系统中部分程序的设计……………………………………………………253.2.1单片机资源分配………………………………………………………253.2.2程序流程图……………………………………………………………28总结……………………………………………………………………………30致谢……………………………………………………………………………31参考文献35基于单片机实现直流电机PWM调速系统1.系统硬件电路的设计1.1系统总体设计框图及单片机系统的设计1.1.1系统总体设计框图8051单片机PWM信号的产生与放大直流电机测速发电机滤波电路A/D转换图1.1系

7、统总体设计框图1.1.28051单片机简介1.8051单片机的基本组成8051单片机由CPU和8个部件组成，它们都通过片内单一总线连接，其基本结构依然是通用CPU加上外围芯片的结构模式，但在功能单元的控制上采用了特殊功能寄存器的集中控制方法。其基本组成如下图所示：35基于单片机实现直流电机PWM调速系统图1.28051单片机基本组成2.CPU及8个部件的作用功能介绍如下中央处理器CPU：它是单片机的核心，完成运算和控制功能。内部数据存储器：8051芯片中共有256个RAM单元，能作为存储器使用的只是前128个单元，其地址为00H—7FH。通常说的内部数据存储器就

8、是指这前128个单元，简