基于MC51单片机的直流电机PWM调速系统设计

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1、目录基于MC51单片机的直流电机PWM调速系统1摘要1Abstract21前言31.1数字直流调速的意义31.2研究现状综述31.2.1电气传动的发展现状31.2.2微处理器控制直流电机发展现状41.3直流电动机调速概述51.3.1直流电机调速原理51.3.2直流调速系统实现方式62系统总体方案论证72.1系统方案比较与选择72.2系统方案描述83硬件电路的模块设计83.1逻辑延时电路方案论证设计83.2驱动电路方案论证设计93.2.1驱动电路方案、参数描述93.2.2IR2110驱动电路中IGBT

2、抗干扰设计113.2.2IR2110功率驱动介绍123.2.2.1IR2100内部结构原理图及管脚说明123.2.2.2IR2110的自举电路133.2.2.3IGBTH桥驱动电路原理143.3隔离电路方案论证设计163.3.1TLP250光耦隔离163.3.2PC817数据采集隔离173.4数据采集、过压反馈保护183.4.1数据采集、过压反馈方案设计183.4.2TL431介绍193.5稳压可调电源设计194软件设计204.1PWM实现方式方案论证204.2程序流程图214.3主要程序设计分析2

3、34.3.1定时器0中断服务函数234.3.2占空比调节函数235调试结果描述246结论25致谢26参考文献27附录1整个系统电路原理图附录2整个系统PCB电路图附录3稳压电源原理图附录4稳压电源PCB图附录5元器件清单附录6系统印制板图基于MC51单片机的直流电机PWM调速系统摘要本文介绍一种基于MC51单片机控制的PWM直流电机脉宽调速系统。系统以廉价的MC51单片机为控制核心，以直流电机为控制对象。从系统的角度出发，对电路进行总体方案论证设计，确定电路各个的功能模块之间的功能衔接和接口设置，详

4、细分析了各个模块的方案论证和参数设置。整个系统利用51单片机的定时器产生10K左右的PWM脉冲，通过带有功率驱动作用的TLP250光耦实现控制单元与驱动单元的强弱电隔离，采用2片IGBT和MOSFET等一类电压型功率开关管专用驱动芯片IR2110，驱动IGBT—FGA25N120构成的H桥电路实现对直流电机的调速，利用TL431、线性光耦PC817和AD0832构成的电压采集单元实现系统的闭环控制，提高整个系统的智能化、自动化水平，为工业生产应用提供可能。关键字MC51，PWM，光耦隔离，IR211

5、0，IGBT27ThePWMspeedregulatingsystemofDCmotorbasedonMC51AbstractThethesisintroducesaPWMspeedregulatingsystemofD.CmotorbasedonMC51microcontroller.ThesystemisdesignedontheaffordableMC51mircocontrollerfortheD.C.motor.Fromthesystematicprespective,thethesisd

6、escribesthecircuitdesignanditscomprehensiveevaluation,whichdetermineshowtodowiththefunctionallinkageandinterfacebetweenfunctionalmodulesintheelectriccircuit.Besides,theevaluationofeachmoduleandtheinvolvedparametersarefullyexplainedinthethesis.Thesystem

7、usesMC51’stimertogenerate10kpluseandusesTLP250opticalcouplertorealizethestrongandweakoptoelectronicisolationbetweenthecontrolunitsanddrivingunits.TheimplementofthespeedregulationbytheH-bridgecircuitswhichareconstructedbyvoltage-basedpowerswitchingtrans

8、istorsandspecificIR2110,IGBT-FGA25N120DrivingChips,includingtwoIGBTandMOSFETchips.AndtheVoltageAcquisitionCollectionofTL431,PC817LinearOpticcouplerandAD0832isdesginedtodotheclosed-loopcontrolinthesystem.Theaboveconsiderationsfinallyhelp