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1、本科毕业设计(论文)题目：基于单片机的直流电机速度控制系统设计与研究教学单位：专业：学号：姓名：指导教师：2011年6月摘 要直流电机具有良好的启动性能和调速特性，它的特点是启动转矩大，能在宽广的范围内平滑、经济地调速，转速控制容易，调速后效率很高。本文设计的直流电机调速系统，主要由51单片机、电源、H桥驱动电路、LCD液晶显示器、霍尔测速电路以及独立按键组成的电子产品。电源采用78系列芯片实现+5V、+15V对电机的调速采用PWM波方式，PWM是脉冲宽度调制，通过51单片机改变占空比实现。通过独立按键实现对电机的启停、调速、转向的人工控制，LCD实现对测量数据（速度）的
2、显示。电机转速利用霍尔传感器检测输出方波，通过51单片机对1秒内的方波脉冲个数进行计数，计算出电机的速度，实现了直流电机的反馈控制。关键字：直流电机调速；H桥驱动电路；LCD显示器；51单片机AbstractDCmotorhasagoodstartupperformanceandspeedcharacteristics,itischaracterizedbystartingtorque,maximumtorque,inawiderangeofsmooth,economicalspeed,speed,easycontrol,speedcontrolafterthehighe
3、fficiency.ThisdesignofDCmotorspeedcontrolsystem,mainlybythemicrocontroller51,powersupply,H-bridgedrivercircuits,LCDliquidcrystaldisplay,theHallvelocityandindependentkeycomponentcircuitsofelectronicproducts.Powersupplywith78serieschip+5V,+15VformotorspeedcontrolusingPWMwavemode,PWMisapulse
4、widthmodulation,dutycyclebychangingtheMCU51.Achievedthroughindependentbuttonsstartandstopthemotor,speedcontrol,turningthemanualcontrol,LCDrealizethemeasurementdata(speed)ofthedisplay.MotorspeedusingHallsensoroutputsquarewave,by51secondsto1microcontrollersquarewavepulsesarecountedtocalcula
5、tethespeedofthemotortoachieveaDCmotorfeedbackcontrol.Keywords:DCmotorspeedcontrol；Hbridgedrivercircuit；LCDdisplay目 录1绪论51.1直流电机调速系统的研究意义51.2直流电机调速的发展趋势61.3本文研究的内容72直流调速系统的硬件设计82.1设计方案综述82.1.1H桥驱动电路设计方案102.1.2调速设计方案112.2硬件设计122.2.1电源电路122.2.2H桥驱动电路132.2.3基于霍尔传感器的测速模块142.3.4LCD显示模块143直流调速系统
6、的软件设计163.1PWM技术简介163.1.1PWM介绍163.1.2PWM控制的基本原理163.1.3PWM调速原理183.2调节器设计193.2.1电流调节器设计193.2.2速度调节器的设计203.2软件设计223.2.1系统总控制流程图及说明223.2.2PWM波软件设计233.2.2测速软件设计264基于matlab的仿真分析274.1仿真步骤274.2仿真分析315结论35致谢36参考文献37附录38本科毕业设计（论文）1绪论1.1直流电机调速系统的研究意义三十多年来，直流经历了重大的变革。首先，实现了整流器件的更新换代，以晶闸管整流装置取代了使用己久的直流
7、发电机一电动机机组及水银整流装置，使直流电机拖动完成了一次大的飞跃。同时，控制电路己实现高集成化，小型化，高可靠性及低成本。以上技术的应用，使直流调速系统的性能指标大幅度提高，应用范围不断扩大。由于直流调速系统的调速精度高，调速范围广，所以，在对调速性能要求较高的场合，一般都采用直流电机拖动。直流调速技术迅速发展，走向成熟化、完善化、系列化、标准化，在可逆、宽调速、高精度的电机拖动领域中一直居于垄断地位。早期，直流传动的控制系统采用模拟分立器件构成，由于模拟器件有其固有的缺点，构成系统的器件较多，使得模拟直流传动系统的控制精度
