发布时间 : 星期五 文章基于单片机控制的直流电机调速控制器的设计更新完毕开始阅读
目录
1. 摘要……………………………………………………………… (02) 2. 前言………………………………………………………………(03) 3.设计方案………………………………………………………… (03) 4.单元电路设计…………………………………………………… (04) 4.1电源电路设计……………………………………………… (04) 4.2复位电路设计……………………………………………… (05) 4.3晶振电路设计…………………………………………… (05) 4.4驱动电路设计……………………………………………… (06) 4.5霍尔元件测速设计………………………………………… (09) 4.6 LED显示电路设计………………………………………… (10) 4.7键盘的设计…………………………………………………(11) 5.软件流程图设计…………………………………………………(11) 6.设计总结…………………………………………………………(14) 7.参考文献…………………………………………………………(15) 8.总体电路图设计………………………………………………(16)
1
摘要
本文是对直流电机PWM调速器设计的研究，主要实现对电机的控制。本课程设计主要是实现PWM调速器的正转、反转、加速、减速、停止等操作。为实现系统的微机控制，在设计中，采用了MCS-51单片机作为整个控制系统的控制电路的核心部分，配以各种显示、驱动模块，实现对电动机转速参数的显示和测量；由命令输入模块、H型驱动模块组成。采用带中断的独立式键盘作为命令的输入，单片机在程序控制下，不断驱动电路发送PWM波形，H型驱动电路完成电机正反转控制。在设计中，采用PWM调速方式，通过改变PWM的占空比从而改变电动机的电枢电压，进而实现对电动机的调速。设计的整个控制系统，在硬件结构上采用了大量的集成电路模块，大大简化了硬件电路，提高了系统的稳定性和可靠性，使整个系统的性能得到提高。最后，给出系统程序流程图。
关键字：
直流电动机 MSC-51单片机 PWM调速
Abstract：This paper is to dc motor PWM governor, mainly design realize
to the motor of the control. This course is designed to realize PWM governor are turning, inversion, accelerate, slowing down, stop the operation. To realize the microcomputer control system, in design, the paper describes-51 SCM as the whole control system control circuit of the core part, match with all kinds of display, driver modules, realize the motor speed parameters of the display and measurement; By the command input module, H driver module. The interruption of independent type with keyboard as a command input, microcomputer in the program under control, and constantly drive circuit to send the PWM, H drive circuit complete motor positive &negative control. In the design, the speed, by changing the way PWM PWM accounted for empty to change the motor than armature voltage, and achieve the speed of motor. The design of the control system in the hardware structure, use a lot of integrated circuit module, greatly
2
simplified the hardware circuit and improve the stability and reliability of the system, the system of the performance improved. Finally, we give system program flow chart.
Keyword: DC motor MSC-51 single-chip microcompute PWM speed regulation
一、 前言
当今，自动化控制系统在各行各业得到了广泛应用和发展。而直流电动机具有良好的起动、制动性能，宜于在大范围内平滑调速，在许多需要调速或快速正反向的电力拖动领域中得到了广泛的应用。从控制的角度来看，直流调速还是交流拖动系统的基础。早期直流电动机的控制均以模拟电路为基础，采用运算放大器、非线性集成电路以及少量的数字电路组成，控制系统的硬件部分非常复杂，功能单一，而且系统非常不灵活、调试困难，阻碍了直流电动机控制技术的发展和应用范围的推广。随着单片机技术的日新月异，使得许多控制功能及算法可以采用软件技术来完成，为直流电动机的控制提供了更大的灵活性，并使系统能达到更高的性能。采用单片机构成控制系统，可以节约人力资源和降低系统成本，从而有效的提高工作效率。
二、设计方案
基于单片机控制的直流电机调速控制系统的主要功能包括：直流电机的加速、减速以及电机的正转和反转，并且可以调整电机的转速，还可以方便的读出电机转速的大小，能够很方便的实现电机的智能控制。该直流电机系统由以下电路模块组成：振荡器和时钟电路：这部分电路主要由80CS-51单片机和一些电容、晶振组成;设计输入部分：这一模块主要是利用带中断的矩阵式键盘来实现。设计控制部分：主要由80CS-51单片机的外部中断扩展电路组成;设计显示部分：包括液晶显示部分和LED数码显示部分;直流电机PWM控制实现部分：主要由一些二极管、电机和L298N直流电机驱动模块组成。
系统总体设计原理图如下图所示：
3
P1 口 MCS-51 单片机 P3.4 直流电机 驱动模块 直流 电机 霍尔元件测速 键盘输入速度端 AT89C51 LED 数码管显示 P0 口 正反转控制端 P2口 加减速控制端 启停控制端 系统总体设计原理图
方案说明：直流电机PWM调速系统以MCS-51单片机为控制核心，由命令输入模块、LED显示模块及电机驱动模块组成。采用带中断的矩阵式键盘作为命令的输入，单片机在程序控制下，定时不断给直流电机驱动芯片发送PWM波形，
H型驱动电路完成电机正，反转控制；同时单片机利用霍尔元件测得转速送到LED显示模块去显示，从中不仅能读取其速度，而且能知晓其转向。
三、单元电路设计
3.1、电源电路设计
电源电路
4