基于单片机的PWM调速空调送风量控制

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1、目录0.前言……………………………………………………………………….……11.基本理论……………………………………………………………………….11.1直流电机调速原理......................................................................................11.2PWM基本原理…………………………………………………………...22.方案设计……………………………………………………………………….33.硬件电路的工作原

2、理………………………………………………………….53.1单片机外部时钟电路………………………………………………...…...53.2单片机的复位电路………………………………………………………..53.3键盘控制电路………………………………………………………….….63.4电机驱动电路……………………………………………………………..63.5完整电路图………………………………………………………….…….74.软件编程……………………………………………….………………………75.系统调试和结果分析……

3、……………………..…………………………….106.结论及进一步设想………………………………………………………..…11参考文献…………………………………………………………………………11附录1元件清单…………………………………………………………….…13课设体会…………………………………………………………………………14沈阳航空航天大学课程设计论文空调送风量控制空调送风量控制摘要：本文设计了一个空调送风量控制电路，它的主要功能是用遥控器可以对空调进风量实现三个档位的控制。本设计采用了单片机控制直

4、流电机作为核心电路，介绍了基于单片机的直流电机PWM调速的基本方法，直流电机调速的相关知识以及PWM调速的基本原理和实现方法。重点介绍了基于MCS一51单片机的用软件产生PWM信号以及信号占空比调节的方法，对于直流电机速度控制系统的实现提供了一种有效的途径。直流电动机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；能满足日常生活中的空调的送风量控制。PWM是通过控制固定电压的直流电源开关频率，从而改变负载两端的电压，进而达到控

5、制要求的一种电压调整方法。电动机调速系统采用单片机的PWM控制，是电气传动发展的主要方向之一。采用单片机控制后，整个调速系统体积小、结构简单、可靠性高、操作维护方便，电动机稳态运转时转速精度可达到较高水平，静动态各项指标均能较好地满足日常生活中的空调要求。关键词：直流电机；键盘输入；AT89C51单片机，L298N，PWM控制0.前言随着科学技术的发展，人们的生活水平不断提高，空调就像旧时王谢的堂前燕，已经飞入了千千万万的普通家庭，空调已成为我们在严寒酷暑中生活的必不可少的电器。空调的进风量控制技

6、术是空调的基本技术，已经经过了很多年的研究。当前空调的进风量控制主要是基于嵌入式系统的PWM控制，控制的元器件是电机，多是交流电机。PWM控制是近些年兴起的一种电机控制方法，它适应于各种电机，伴随着晶闸管的快速发展，高性能晶闸管的大规模生产，PWM控制技术快速发展，在生活中也得到了广泛应用。本文采用的是单片机的PWM对直流电机的控制，通过对直流电机转速的控制，来实现对空调的进风量控制。在空调的实际生产中，只需把直流电机改成交流，而控制原理没变，依旧是PWM控制，所以设计有很强的实际意义。1.基本理

7、论1.1直流电机调速原理根据励磁方式不同，直流电机分为自励和他励两种类型。不同励磁方式的直流电机机械特性曲线有所不同。对于直流电机来说，机械特性方程式为：（公式1-1）式中,——额定电枢电压、额定磁通量；第14页沈阳航空航天大学课程设计论文空调送风量控制,－－与电机有关的常数；,——电枢外加电阻、电枢内电阻；,——理想空载转速、转速降。分析(1-1)式可得．当分别改变、和时，可以得到不同的转速，从而实现对速度的调节。由于=，当改变励磁电流时，可以改变磁通量的大小，从而达到变磁通调速的目的。但由于励

8、磁线圈发热和电动机磁饱和的限制，电动机的励磁电流,和磁通量只能在低于其额定值的范围内调节，故只能弱磁调速。而对于调节电枢外加电阻时，会使机械特性变软，导致电机带负载能力减弱。对于他励直流电机来说，当改变电枢电压时，分析机械特性方程式，得到特性曲线。如图1-1所示。理想空载转速随电枢电压升降而发生相应的升降变化。不同电枢电压的机械特性曲线相互平行，说明硬度不随电枢电压的变化而改变，电机带负载能力恒定。当我们平滑调节他励直流电机电枢两端电压时，可实现电机的无级调速。基于以上特性，改变电