数字式直流电机调速控制系统设计_毕业设计说明书

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1、数字式直流电机调速控制系统设计摘要在高度现代化的今天，现代电力电子技术，计算机技术，现代控制理论的发展，促进了直流调速技术的进步，使之成为目前活跃的调速技术。长期以来，直流电动机因为其具有调节转速灵活、方法简单、控制性能好等特点，应用在越来越多的领域中。本设计是以单片机STC12C5A60S2和L298控制的直流电机脉宽调制（PWM）调速系统。主要介绍了用单片机软件实现PWM调整电机转速的基本方法，给出了程序流程图和Keil-C51程序。硬件电路实现了对电机的正转、反转、急停、加速、减速的控制，以及电机速度的实时显示。以单片机为控制核心的直流电机调

2、速系统，采用了数字化的速度给定与测速，扩大了调速范围，提高了速度控制精度。由于许多功能都是由软件来完成的，所以使硬件得以简化，故障率比较小。单片机以数字信号来工作，其控制手段方便灵活，抗干扰能力强。关键词:单片机、脉宽调制、直流电机、LCD显示目录第一章概述…………………………………………………11.1课题的背景………………………………………………………11.2数字式调速国内外研究状况……………………………………11.3课题的实际意义…………………………………………………11.4课题内容……………………………………………………………………………2第

3、二掌系统方案设计………………………………………42.1驱动电路的论证与选择………………………………………32.2液晶显示模块的选择…………………………………………42.3按键电路的选择…………………………………………………52.4处理器的选择……………………………………………………52.4.1单片机的特点……………………………………………52.4.2单片机的选择……………………………………………62.5测速方案的选择………………………………………………62.6系统总体设计方案……………………………………………7第三章硬件设计………………………………

4、…………83.1单片机最小系统…………………………………………………83.1.1STC12C5A60S2介绍……………………………………………………83.3.2单片机最小系统…………………………………………103.2电源电路…………………………………………………………113.3显示电路123.4按键电路133.5过流保护电路143.6速度检测电路153.7电机驱动电路16第四章软件设计…………………………………………………174.1系统总体程序框图174.2按键子程序结构174.3转速采集子程序19第五章系统调试………………………………………………

5、…205.1硬件调试205.1.1电源模块调试205.1.2单片机最小系统调试215.1.3继电器的测试215.2软件调试215.2.1单片机控制模块软件调试215.2.2电机驱动模块调试215.3脱机运行调试225.3.1按键调试225.3.2电机调试22参考文献……………………………………………………………25致谢……………………………………………………………26第一章概述1.1课题的背景直流调速是指人为地或自动地改变直流电动机的转速,以满足工作机械的要求。从机械特性上看,就是通过改变电动机的参数或外加工电压等方法来改变电动机的机械特性,从而改

6、变电动机机械特性和工作特性机械特性的交点,使电动机的稳定运转速度发生变化。直流电动机具有良好的起、制动性能，宜于在广泛范围内平滑调速，在轧钢机、矿井卷扬机、挖掘机、海洋钻机、金属切削机床、造纸机、高层电梯等需要高性能可控电力拖动的领域中得到了广泛的应用。近年来，交流调速系统发展很快，然而直流拖动系统无论在理论上和实践上都比较成熟，并且从反馈闭环控制的角度来看，它又是交流拖动控制系统的基础，所以直流调速系统在生产生活中有着举足轻重的作用。1.2数字式调速国内外研究状况所谓的数字式调速系统就是指由数字芯片作为核心控制器的调速系统，出现于20世纪70年代

7、，随着大规模及超大规模集成电路的制造工艺的迅速发展，数字控制芯片的性能越来越高，价格越来越便宜。此外，电力电子的发展，使得大功率电子器件的性能迅速提高。因此就有可能比较普遍地应用高速的处理器来控制电机，完全各种新颖的、高性能的控制策略，使电机性能得到充分发挥，使电机的应用领域更宽，更符合实际使用要求，另外现在出现的各种便于控制的新型电机，也对调速提出了更高的要求。比较简单的电机控制，只要用微机控制继电器或电子开关元件使电路开通或关断就可以了。在各种机床设备及生产线中，现在已普遍采用微机的可编程控制器，按一定的规律控制各类电机的动作。对于复杂的电机控

8、制，则要用微机控制电机的电压、电流、转矩、转速、转角等等，使电机按给定的指令准确工作。通过微机控制，可使电机的性能有很大的