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1、《單片機(jī)原理及接口技術(shù)》課程設(shè)計(jì)報(bào)告課題名稱直流PWM調(diào)速系統(tǒng)的MATLAB仿真學(xué)院自動(dòng)控制與機(jī)械工程學(xué)院專業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化班級(jí)姓名（學(xué)號(hào)）時(shí)間2016-1-928摘要直流電機(jī)具有良好的啟動(dòng)性能和調(diào)速特性，它的特點(diǎn)是啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩大，能在寬廣的范圍內(nèi)平滑、經(jīng)濟(jì)地調(diào)速，轉(zhuǎn)速控制容易，調(diào)速后效率很高。本文設(shè)計(jì)的直流電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)，主要由51單片機(jī)、電源、H橋驅(qū)動(dòng)電路、LED液晶顯示器、霍爾測(cè)速電路以及獨(dú)立按鍵組成的電子產(chǎn)品。電源采用78系列芯片實(shí)現(xiàn)+5V、+15V對(duì)電機(jī)的調(diào)速采用PWM波方式，PWM是脈沖寬度調(diào)制，通過(guò)51單片機(jī)改變占空比實(shí)現(xiàn)。通過(guò)獨(dú)立按鍵實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)的啟停、調(diào)速、轉(zhuǎn)向的人工控
2、制，LED實(shí)現(xiàn)對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)（速度）的顯示。電機(jī)轉(zhuǎn)速利用霍爾傳感器檢測(cè)輸出方波，通過(guò)51單片機(jī)對(duì)1秒內(nèi)的方波脈沖個(gè)數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)，計(jì)算出電機(jī)的速度，實(shí)現(xiàn)了直流電機(jī)的反饋控制。關(guān)鍵詞：直流電機(jī)調(diào)速；H橋驅(qū)動(dòng)電路；LED顯示器；51單片機(jī)28ABSTRACTDCmotorhasagoodstartupperformanceandspeedcharacteristics,itischaracterizedbystartingtorque,maximumtorque,inawiderangeofsmooth,economicalspeed,speed,easycontrol,speedcontrola
3、fterthehighefficiency.ThisdesignofDCmotorspeedcontrolsystem,mainlybythemicrocontroller51,powersupply,H-bridgedrivercircuits,LEDliquidcrystaldisplay,theHallvelocityandindependentkeycomponentcircuitsofelectronicproducts.Powersupplywith78serieschip+5V,+15VformotorspeedcontrolusingPWMwavemode,PWMisa
4、pulsewidthmodulation,dutycyclebychangingtheMCU51.Achievedthroughindependentbuttonsstartandstopthemotor,speedcontrol,turningthemanualcontrol,LEDrealizethemeasurementdata(speed)ofthedisplay.MotorspeedusingHallsensoroutputsquarewave,by51secondsto1microcontrollersquarewavepulsesarecountedtocalculate
5、thespeedofthemotortoachieveaDCmotorfeedbackcontrol.Keywords:DCmotorspeedcontrol；Hbridgedrivercircuit；LEDdisplay28目錄摘要2ABSTRACT3目錄4第1章引言51.1概況51.2國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀51.3要求61.4設(shè)計(jì)目的和意義7第2章方案論證和選擇92.1電機(jī)調(diào)速控制模塊92.2PWM調(diào)速工作方式92.3PWM調(diào)脈寬方式92.4PWM軟件實(shí)現(xiàn)方式9第3章系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì)113.1信號(hào)輸入電路123.2電機(jī)PWM驅(qū)動(dòng)模塊的電路13第4章系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)144.1單片機(jī)選擇144.
6、2系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)分析14第5章單片機(jī)系統(tǒng)綜合調(diào)試175.1PROTEUS設(shè)計(jì)與仿真平臺(tái)175.2PROTEUS設(shè)計(jì)與單片機(jī)傳統(tǒng)開(kāi)發(fā)過(guò)程比較185.3仿真結(jié)果與分析18結(jié)束語(yǔ)21致謝22參考文獻(xiàn)23附錄2428第1章引言1.1概況現(xiàn)代工業(yè)的電力拖動(dòng)一般都要求局部或全部的自動(dòng)化，因此必然要與各種控制元件組成的自動(dòng)控制系統(tǒng)聯(lián)系起來(lái)，而電力拖動(dòng)則可視為自動(dòng)化電力拖動(dòng)系統(tǒng)的簡(jiǎn)稱。在這一系統(tǒng)中可對(duì)生產(chǎn)機(jī)械進(jìn)行自動(dòng)控制。隨著近代電力電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展以及現(xiàn)代控制理論的應(yīng)用，自動(dòng)化電力拖動(dòng)正朝著計(jì)算機(jī)控制的生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化的方向邁進(jìn)。以達(dá)到高速、優(yōu)質(zhì)、高效率地生產(chǎn)。在大多數(shù)綜合自動(dòng)化系統(tǒng)中，自動(dòng)化
7、的電力拖動(dòng)系統(tǒng)仍然是不可缺少的組成部分。另外，低成本自動(dòng)化技術(shù)與設(shè)備的開(kāi)發(fā)，越來(lái)越引起國(guó)內(nèi)外的注意。特別對(duì)于小型企業(yè)，應(yīng)用適用技術(shù)的設(shè)備，不僅有益于獲得經(jīng)濟(jì)效益，而且能提高生產(chǎn)率、可靠性與柔性，還有易于應(yīng)用的優(yōu)點(diǎn)。自動(dòng)化的電力拖動(dòng)系統(tǒng)更是低成本自動(dòng)化系統(tǒng)的重要組成部分。在如今的現(xiàn)實(shí)生活中，自動(dòng)化控制系統(tǒng)已在各行各業(yè)得到廣泛的應(yīng)用和發(fā)展，其中自動(dòng)調(diào)速系統(tǒng)的應(yīng)用則起著尤為重要的作用。雖然直流電機(jī)不如交流電機(jī)那樣結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格便宜、制造方便、容易維護(hù)
