基于PWM技术的程控直流电机控制系统

《基于PWM技术的程控直流电机控制系统》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、电子电路实验3综合设计实验总结报告题目：基于PWM技术的程控直流电机控制系统班级：070512学号：07051217姓名：马世龙成绩：日期：2010-4-2126摘要基于PWM技术的程控直流电机控制系统，即将直流脉冲序列（PWM波）加到直流电机两端，通过改变脉冲的占空比而达到改变电机两端电压，从而控制电机转速的方法。本文运用STC89C51控制ADC0804对变化的直流电压进行采样，STC89C51将采回的样值转换为与直流电压大小相对应的占空比的PWM波输出。输出的PWM波送给LM298驱动芯片，可使PWM波驱动能力增强，进而送给电机，控制电机的转速。三个按键与单片机相连来控制从STC8

2、9C51不同引脚输出PWM波，实现电机转向的改变，同时也可通过按键实现与ADC0804相同的功能——控制电机转速。另外采用数码管与单片机相连来显示电机转速及转向。至此实现了通过按键或调压来调节电机转速转向及显示转速转向的控制系统。此系统简易，方便调节，实用性强，对于电机调速精度不太高的场所完全满足实用需求。关键词STC89C51PWM波电机ADC080426一．课题任务与要求1．设计选题：基于PWM技术的程控直流电机控制系统2．选题背景：脉冲宽度调制（PWM）是英文“PulseWidthModulation”的缩写，简称脉宽调制。它是利用微处理器的数字输出来对模拟电路进行控制的一种非常有

3、效的技术，广泛应用于测量，通信，功率控制与变换等许多领域。本实验是把每一脉冲宽度均相等的脉冲列作为PWM波形，通过改变脉冲列的周期可以调频，改变脉冲的宽度或占空比可以调压，采用适当控制方法即可使电压与频率协调变化。可以通过调整PWM的周期、PWM的占空比而达到控制电机转速的目的。通常调制频率为1kHz到200kHz之间。3、设计任务与要求：总体要求：结合单片机最小电路和A/D电路模块共同设计一个基于PWM技术的程控直流电机控制系统，用外部按键控制或电位器控制PWM脉冲的占空比，使其实现不同速度、不同方向的转动效果。具体要求：1、实现单片机最小系统设计2、设计并调试A/D电路模块3、用电位

4、器或外部独立按键控制单片机输出PWM脉冲的占空比，控制电机的转速4、直流电机可2方向、转速可调5、使用数码管显示电机转速的档位二、系统概述与方案分析1.设计的基本思路利用单片机具有的PWM端口，在不改变PWM方波周期的前提下，通过软件的方法调整单片机的PWM控制寄存器来调整PWM的占空比，从而控制电机的转速。而调整单片机的PWM控制寄存器的数值的来源一方面是通过调节单片机外部由电位器组成的分压网络，从而产生不同的电压值，再由A/D电路模块采集、量化编码，将编码结果送入单片机的数据。另一方面来自通过按键控制的预设的数值。至此实现了通过按键或调压来调节电机转速转向及显示转速转向的控制系统。2

5、.工作原理主要理论是通过PWM波脉宽调制技术，以使加到直流电机两端的电压变化，实际加到电机两端的电压估计式为V=VCC*δ（δ为占空比）。从而使电机转速改变。3.硬件软件系统整个系统可由：输入模块，控制模块，显示模块，驱动模块，软件编程几个模块组成。系统总体框图如下26各个模块的设计方案如下：a.输入模块方案1：通过按键调控PWM波的占比，控制电机转速优点可按键调控方便，步进值大，可快速大幅度调节电机转速，也可较容易地发出改变电机转向的控制信号。缺点正由于步进值大，使按键不能精细的调节电机的转速。方案2：通过ADC采样连续变化的电压值，进而使电机转速连续变化。优点可精细的调节电机的转速。

6、缺点电压值连续变化需要一个过程，不能快速大幅度调节电机转速。通过对比以上两种方案，各有长短，综合考虑决定两种方案都采用。采用按键在两种调节方式之间进行功能转换以达到精细和快速调节电机转速。b.控制模块方案1采用DSP2000系列处理芯片或MSP430系列的单片机优点工作频率相当较高，处理速度快，且内部集成PWM发生模块，可方便的产生PWM，及进行相关控制缺点价钱较高，性能得不到充分的发挥，造成资源的浪费。方案2：采用STC89c51单片机优点经济实惠，且完全能够胜任所要求任务，且STC89c51单片机普及，容易上手易操作。缺点它不具备PWM比较发生模块，需要采用定时器加软件编程实现，给软

7、件编程带来一定的难度。根据以上两种方案，结合利弊，决定采用STC89c51单片机，更经济实惠，虽然会给编程带来一定难度但完全可以克服。26c.显示模块方案1：采用如1602或12864等液晶屏显示优点可同时显示的多个字符，字符种类多，可现实阿拉伯数字、英文字母的大小写、常用的符号和日文假名等。显示较稳定不需要持续扫描显示，减少STC89c51单片机的系统开销。缺点价格较高。方案2：采用双数码管动态扫描显示优点经济实惠，原理简单，易操