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1、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，并且系统采用转速与电流双闭环检测，将直流电机的转速与电流信息及时反馈给单片机，借助于软件编程使单片机及时调整输出PWM的占空比来对直流电机进行工作范围内调速。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10
2、K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AH49E线性霍尔元件与ADC0809制作成电流与转速传感器分别测量电机的电枢电流与转速，再配合利用TL431、线性光耦PC817和ADC0809实现系统的PID双闭环控制，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，
3、光耦隔离，PID，IR2110，IGBTAbstractThisarticledescribestheMC51MicrocontrollerbasedDCmotorPWMpulsewidthspeedcontrolsystem,andthesystemusesthespeedandcurrentdual-loopdetection,theDCmotorspeedandcurrentinformationandtimelyfeedbacktothemicrocontroller,bymeansof
4、softwareprogrammingthemicrocontrollertoadjusttheoutputPWMdutycycletoworkontherangeofDCmotorspeedcontrol.CheapMC51SCMsystemasthecontrolcenterforthecontrolofaDCmotorobject.Fromthesystempointofview,thecircuitdesignoftheoveralldemonstrationprogramtodeter
5、minethefunctionofeachcircuitmoduleandtheinterfacebetweenthefunctionalinterfacesettings,detailedanalysisofthedemonstrationprogramofeachmoduleandparametersettings.Microcontrollerusingthesystemtimer51ofabout10KPWMpulsegeneratedbytherolewithapowerdriveco
6、ntrolunitandTLP250optocouplerdriveunittoachievethestrengthofelectricalisolation,theuseoftwoIGBTandMOSFET,andothersimilarvoltagepowerswitchdedicateddriverchipsIR2110,drivingIGBT-FGA25N120HbridgecircuitcomposedofDCmotorspeedcontrol,theuseoflinearHallel
7、ementandADC0809AH49Emadeintocurrentandspeedsensorswereusedtomeasurethemotorarmaturecurrentandspeed,coupledwiththeuseofTL431,linearoptocouplerPC817andtheADC0809toachievedouble-loopPIDcontrolsystemtoimprovethewholesystemofintelligent,automatedlevelofap
8、plicationsforindustrialproductionpossible.KeywordsMC51,PWM,optoisolation,PID,IR2110,IGBT目录摘要11.前言61.1数字直流调速的意义61.2研究现状综述71.2.1电气传动的发展现状71.2.2微处理器控制直流电机发展现状71.3直流电动机调速概述81.3.1直流电机调速原理81.3.2直流调速系统实现方式102.系统总体方案论证122.1系统方案比较与选择122.2系统方案描述133.硬件电路的模块设计15
