直流电机转速测量

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1、XX大学本科生毕业论文基于单片机的直流电机转速测量与控制系统设计工程领域：研究方向：作者姓名：校内导师：现场导师：2015年4月摘要：在日常生活中，单片机的直流电机的使用随处可见。本文主要介绍了基于单片机的直流电机转速测量与控制系统的设计。该系统以STC89C52单片机为核心，主要包栝转速测量与显示、转速控制、电机驱动等模块。其中电机釆用L298N芯片驱动，通过霍尔传感器实施转速测量并在4位数码管上显示转速值，利用八DC0809产生PWM波控制转速，给出了控制系统硬件和软件的实现方法。实验结果表明，该系统结构简单、工作稳定，能很好地实现转速的

2、测量与控制。关键词：单片机；霍尔传感器；电机；转速测量与控制Abstract：designofDCmotorspeedmeasurementandcontrolsystembasedonsinglechipmicrocontrollerwaspresented.WetookSTC89C52microcontrollerasthekeypartofthesystem，whichismainlycomposedofthespeedmeasurementanddisplaymodule，speedcontrolmodule，motordrivemo

3、dule，andinwhichtheL298Nchipwasadoptedtodrivethemotor，thespeeddatacanbeobtainedthroughHallsensoranddisplayedonthe4-digitaltube，PWMwavecanbegeneratedbyADC0809，thehardwareandsoftwareofthecontrolsystemwasdescribedindetail.Theexperimentalresultsshowthatthesystemhastheadvantageso

4、fsimplicityandstability，andcanrealizetheDCMotorspeedmeasurementandcontrolwell.Keywords：singlechipmicrocontroller;Hallsensor;motor;speedmeasurementandcontrol目录摘要1关键词1Abstract2Keywords21绪论31.1研究背景与研究意义41.2国内外研究现状52系统总体设计62.1转速测量与显示模块73、系统硬件设计83.1转速测量103.2转速显示113.3转速控制模块123.4电

5、机驱动模块124系统软件设计144.1转速计算154.2PWM子程序164.3转速显示与电机驱动子程序175实验18结论19参考文献201绪论1.1研究背景与研究意义在工农业生产中，电机是主要的驱动设备，其中直流电机具有良好的起动与制动性能，并且能在大范围内平滑调速，起动、制动转矩大，调速能耗少，所以在许多调速要求高的场合中得到了广泛的应用[2]。直流电机的控制方法很多，常用的有改变电枢回路电阻、减小气隙磁通、改变电枢端电压等方法。其中电枢回路串电阻的方法只能使转速往下调、而且体积大、不能连续调节；减小气隙磁通的方法设备简单、电机效率不变，但

6、是调速比不大；改变电枢电压的方法可以使电机在很宽的范围内实现无极调速，是应用最广的控制方法，常用的有发电机-电动机系统（G-M系统）、晶闸管-电动机系统（V-M系统）、直流脉宽调速系统等[4]。随着微型计算机技术的发展，特别是单片机技术的出现，使得许多电机的控制功能和算法可以采用软件技术来完成，为直流电动机的控制提供了更大的灵活性，使系统的性能得到更大的提高。设计以STC89C52单片机为核心的直流电机转速测量与控制系统，单片机将霍尔传感器采集的脉冲信号处理后转化为转速值，并在数码管上显示，采用电位器来模拟电机调速旋钮，通过ADC0809产生

7、PWM信号从而改变电机的转速。该系统软硬件结构简单、易于实现，具有一定的实用性。1.2国内外研究现状运动控制系统的主要研究内容是机械运动过程中涉及到的力学、机械学、动力驱动、运动参数检测和控制等方面的理论和技术问题。具体来讲，运动控制系统是一种以自动控制理论为指导的电气传动自动控制系统，它以高性能的控制器为核心，通过由电力电子功率变换装罨组成的执行机构对电动机进行控制。根据系统不同的控制要求，运动控制系统可以控制电机的转矩、转速(调速系统)、加速度或转角(位置随动系统)，或对这些被控机械量的综合控制，进而将电能转换为机械能，实现运动机械的运动

8、要求。常见的运动控制系统有数控机床、科研仪器仪表、机器人等。这些系统是力学、机械、电子、电工、计算机以及自动化等科学和技术领域的综合。在日常生活中，运动控制系统的种