基于avr单片机的直流电机调速控制系统设计 毕业设计

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1、昆明学院2013届毕业设计（论文）设计（论文）题目基于AVR单片机的直流电机调速控制系统设计子课题题目姓名学号20090417203所属院（系）自机学院自机系专业年级电气工程指导教师2013年5月摘要在各类机电系统中,由于直流电机具有良好的起动、制动和调速性能,直流调速技术已广泛运用于工业领域的各个方面。最常用的直流调速技术是脉宽调制(PWM)直流调速技术,它具有调速精度高、响应速度快、调速范围宽和耗损低等特点。文中采用AVR单片机ATmega16产生PWM信号、RI2110驱动、行列式键盘控制及LCD显示，并采取转速、电流双闭环PID算法对直流电机进行调速控制的直流电机PWM调速系统。关键词

2、：AVR；双闭环；PWM；直流电机调速AbstractInvariousmechanicalandelectricalsystems,duetoDCmotorhasagoodstart,brakingandspeedcontrolperformanceofDCdrivetechnologyhasbeenwidelyusedinindustry,allaspectsofthefieldofaerospace.Themostcommonlyusedtechniqueispulse-widthmodulatedDCspeed(PWM)DCconvertertechnology,whichhasspe

3、ed,highprecision,fastresponse,widespeedrangeandlowandthewearandtear.ThispaperpresentsaPWMgeneratedbytheAVRmicrocontrollerATmega16signal,RI2110-driven,thedeterminantofthekeyboardcontrolandLCDdisplay,andtotakespeed,thecurrentdual-loopPIDalgorithmtoDCmotorspeedcontrolofDCmotorPWMspeedcontrolsystem.Keyw

4、ords:AVR；Double-loop；PWM；DCMotorSpeedControl目录第一章绪论11.1绪论11.2直流电机常用调速方法以及调速发展方向21.3直流调速系统的研究现状41.4直流电动机介绍51.4.1直流电机简介51.4.2直流电机工作原理51.4.3直流电机励磁61.5直流电机的优越性71.6直流电动机的应用7第二章问题的提出和解决方案82.1问题的提出82.2解决方案8第三章系统总体设计方案103.1设计思路103.2方案论证与设计103.2.1系统控制设计方案论证与选择103.2.2电机控制电路的设计103.2.3键盘电路的设计113.2.4显示电路设计113.2.

5、5速度检测电路的设计113.3系统组成113.4ATMEGA控制电路123.5电源电路123.6主要电路单元的设计133.6.1RI2110芯片功能及其特点133.6.2电机驱动电路143.6.3显示电路设计163.6.4键盘电路设计173.6.5电机速度采集电路设计18第四章系统软件设计与实现214.1算法实现及PWM脉冲产生214.1.1PID算法214.1.2转速、电流双闭环直流调速系统框图：224.2PWM软件设计234.2.1产生PWM信号4种方法244.3调节器设计254.3.1电流调节的设计264.3.2转速调节器设计284.4主流程图304.5系统主程序（包含PWM波产生程序）

6、314.6键盘程序流程394.7键盘程序404.8定时器程序流程424.9定时器程序424.10显示程序流程444.11显示器程序454.12定时器程序47第五章系统仿真49第六章结论50参考文献51附录52辞谢68第一章绪论1.1绪论1现在电气传动的主要方向之一是电机调速系统采用微处理器实现数字化控制，近年来，随着科技的进步，直流电机得到了越来越广泛的应用，直流电机具有优良的调速特性，它具有调速平滑、方便、调速范围广的特点，并且过载能力强，能承受频繁的冲击负载，可实现频繁的无级快速启动、制动和反转，在生产过程自动化系统中需要直流电机能满足各种不同的特殊要求，从而对直流电机提出了较高的要求，改

7、变电枢回路电阻调速、改变电压调速等技术已经远远不能满足现代科技的要求，并且随着现代化生产规模的不断扩大，各个行业对直流电机的需求日益增大，并对其性能提出了更高的要求，为此，研究并制造高性能、高可靠性的直流电机控制系统有着十分重要的现实意义。本课题正是以此为出发点，利用单片机来实现对直流电机转速的监测和控制。单片微型计算机的诞生是计算机发展史上的一个新的里程碑。近年来，随着技术的发展和进步，以及市场