1、1 毕毕 业业 论论 文文 题目题目 单片机控制直流电动机调速系统单片机控制直流电动机调速系统 2 摘要摘要 本设计以 MCS-51 系列单片机为核心控制 PWM 信号实现对直流电动机的转速及 方向进行控制的方式，系统采用专门的芯片对 PWM 信号进行控制。并且阐述了 PWM 信号的原理以及如何利用软件编程对 PWM 信号的占空比进行控制调节，从而 使得输入信号波形产生改变。 本系统的调速功率放大电路的驱动模块采用IR2110 芯片为直流电动机的转速调速， 在主电路中与延时电路相结合完成对于直流电动 机的控制。为了对电动机的转速进行测量，经过滤波电路后将测量值输出到 A/D 转换器，最后作为反
2、馈值输入到单片机进行 PI 运算，实现对直流电动机的转速 控制。在软件上则介绍了 PI 运算程序，初始化程序的编写逻辑以及程序的实现。 关键词：关键词：MCS-51 单片机单片机 PWM 信号信号 直流电动机调速直流电动机调速 PI 运算运算 3 目录目录 第一章 绪论 1.1 课题背景.5 1.2 设计任务.5 1.3方案的选择.6 1.3.1 目前直流电动机的控制方法6 1.3.2 PWM 调速方法的优点.6 1.4 选题的意义7 第二章 直流电动机 2.1 直流电动机的优点以及应用领域.8 2.1.1 直流电动机的优点.8 2.1.2 应用领域8 2.2 直流电动机的分类8 2.2.1
3、无刷直流电动机.9 2.2.3 有刷直流电动机9 2.3 直流电动机的发展历史.10 第三章 单片机 3.1 单片机的优点.11 3.2单片机的应用领域;.12 3.3 单片机的分类.;.12 3.3.1 通用型单片机.;.12 3.3.2总线型单片机;.13 3.4 单片机的发展历史;13 4 第四章 控制系统的构成 4.1 硬件设计总体框图.15 4.1.1 80C51 单片机的基本组成及介绍.16 4.1.2 80C51单片机的cpu及部分部件的介绍.16 4.2 单片机系统中所用其他芯片选型.17 4.2.1 地址锁存器.17 4.2.2 程序存储器.18 4.2.3 数据存储器.18
4、 4.2.4 单片机扩展电路分析.19 4.3 PWM 信号发生电路设计19 4.3.1 PWM 的基本原理.19 4.3.1 PWM 信号发生电路设计19 4.3.2 PWM 信号发生电路主要芯片工作原理20 4.4 主电路设计.23 4.4.1 主电路.24 4.4.2 系统总体电路图.26 4.4.3测速发电机.27 4.4.4 滤波电路.28 4.4.5 芯片的选型.28 4.5 系统软件的设计.29 4.5.1 PI 转速调节器原理图以及参数的测算.30 4.5.2系统中的部分程序设计.30 第五章 软件调试及仿真 5.1 软件的调试.31 5.2 系统的仿真.31 谢辞.34 5 第一章第一章 绪论绪论 1.11.1 课题背景课题背景 随着经济于技术的发展与进步，自
