基于单片机的直流电机PWM控制系统.doc

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1、摘要本文主要设计一个基于单片机的直流电机PWM控制系统。PWM控制提高了调速范围，提高了调速精度，改善了快速性能、功率和功率因数。系统在设计中被控对象采用5V的直流电机，以MCS-51单片机为控制核心，采用LCD1602液晶作为显示元件，进行软硬件的设计。硬件电路由protel设计制作，主要设计了液晶显示电路、键盘控制电路、时钟电路、复位电路、霍尔测速电路和驱动电路。软件设计在Keil开发平台用C语言编写，程序采用模块化设计方案，包括液初始化程序、晶显示程序、键盘控制程序、时钟中断程序。本系统PWM控制

2、直流电机采用调压调速的方法，整体设计包括软件和硬件两个部分。通过利用单片机产生PWM控制信号控制直流电机，详细介绍脉宽调制（PWM）控制原理，直流电机的工作原理和数学模型以及用H型桥电路基本原理设计的驱动电路。通过硬件电路的模拟情况，说明系统运行正常，各个功能模块实现是可行的，控制精度比较高，能够满足系统的基本要求。关键字：单片机；PWM；直流电机AbstractInthispaper,itisdesignedbyusingPWMspeedcontrolsystemtocontrolthespeedof

3、DC-motorbasedmicrocontroller.PWMspeedcontrolsystemcanimprovethespeedrangeandspeedaccuracy,italsocanimprovedspeedperformance,powerandpowerfactor.Controlledobjectinthedesignofthesystemisa5VDC-motorcontrolledbyMCS-51microcontrollerasthecore,usingLCD1602asth

4、edisplaydevice.Basedwhichwecanbeginthehardwareandsoftwaredesign.ThehardwarecircuitisdesignedbythesoftwareofProtelwhichcontainsthecircuitdesignoftheliquidcrystaldisplay,thekeyboardcontrolcircuit,clockcircuitandresetcircuit,theHall-speedcircuitanddrivecirc

5、uit.SoftwaredevelopmentplatformusedintheKeilClanguage,theprogramismodularindesign,includingliquidcrystaldisplayprogram,thekeyboardcontrolprogramandclockinterruptroutine.ThesystemusesvoltageDC-motorPWMspeedcontrolmethod.Overalldesignincludestwopartsofsoft

6、wareandhardwaredesign.TheDC-motoriscontrolledthroughtheuseofsinglechipPWMcontrolsignal,anddetailedpulse-widthmodulation(PWM)controltheory,theworkingprincipleofDC-motorandmathematicalmodelsandH-bridgecircuitwiththebasicprinciplesofdesignofthedrivecircuit.

7、Hardwarecircuitsimulations,indicatesthatthesystemisoperatingnormallyandeachfunctionalmoduleisfeasible,especiallycontrolprecisionisrelativelyhigh.Thesystemcanmeetthebasicrequirements.Keywords：SingleChipMicrocontroller；PWM；DC-motor目录绪论11系统的总体分析与器件的选择31.1本系

8、统的设计方案31.2单片机电路的介绍32系统硬件结构的设计72.1时钟电路的设计72.2复位电路的设计82.3液晶显示器电路的设计92.3.1液晶显示元件的选择92.3.2液晶显示元件160292.3.3液晶显示电路设计112.4键盘控制电路的设计122.5霍尔测速电路的设计132.6驱动电路的设计142.6.1直流电机简介142.6.2直流电机调速162.6.3H型桥驱动电路163系统软件程序的设计193.1系统的软件主程序设计193.2