1、 数字式直流电机控速系统设计 学 生： 学 号： 专 业：电子信息工程 班 级： 指导教师： 二 O 一三年六月 II 数字式直流电机控速系统设计数字式直流电机控速系统设计 摘要：摘要：本设计采用脉宽调制的方法实现电机的控速，利用单片机在控制方面 简单灵活操作特点，通过检测光栅的方式实现了电机的转速测量，再通过相应的 处理生成控制信息之后，采用调节占空比的方式控制电机的转速。并且为了适应 联机操作，本设计电路还提供了一个串行接口提供给上位机发送命令以及接收数 据使用。 关键词：关键词：数字式；直流电机；光栅控速；串行通信 III DC motor digital speed control s
2、ystem Abstract: This article make the control of the motor by pulse duration modulation. This article use a kind of simple and practical design solution .By help of Single Chip Micyoco , we could do something more flexible . the system can compute the speed of the motor by checking the optical grati
3、ng . when get the data , it will dispose the data with a corresponding way , and then control DC motor by adjusting the PWM . on the other side , online is very important for a system , so to communicate with other system , the system support a Serial interface ,too . Key words: digital ; DC motor ;
4、 optical grating ; Serial port communication 目录 摘要摘要 IIII AbstracAbstract t IIIIII 第第 1 1 章章 引引 言言 1 1 1.1 设计背景 1 1.2 目的和意义.1 1.3 研究方法 .2 1.4 本章小节 2 第第 2 2 章章 总体电路设计总体电路设计 3 3 2.1 系统工作原理简介 .3 2.2 系统框图 4 2.3 本章小结 5 3.1 PWM 信号发生电路 .6 3.1.1 PWM 的基本原理.6 3.1.2 PWM 的实现7 3.1.3 硬件实现.8 3.2 主控电路 8 3.2.1芯片的组成原
5、理 8 3.2.2CPU 及部件的作用功能 .9 3.2.3 引脚功能. 10 3.2.4 硬件实现. 11 3.3 显示模块 . 12 3.3.1 工作原理 . 12 3.3.2 元件地址锁存器 . 13 3.3.3 硬件实现. 13 3.4 串行通信模块 . 14 3.4.1 模块工作原理 14 3.4.2 元件-MAX232 . 15 3.4.3 单片机串口通信简介 . 16 3.4.4 九针串口. 19 3.4.5 硬件实现. 21 3.5 电机驱动电路 . 22 3.5.1 H 型桥式驱动电路 22 3.5.2 硬件实现. 23 3.6 光电测速模块 . 23 3.6.1 工作原理.
6、 23 3.6.2 硬件实现. 24 3.7 本章小节 . 25 致致 谢谢 3232 参考文献参考文献 3333 附附 录录 3434 附录一 详细电路设计图 34 附录二 软件设计 35 - 1 - 第 1 章 引 言 1.1 设计背景 在现代化电子信息产业中，电机是一种十分常用的动力设备。目前，在直流 电动机控制系统中已普遍开始采用可控硅等装置进行电动机的转速控制，进而逐 渐淘汰了发电动一电动机的 FD 系统，又伴随着电子技术的高度发展，促使直流 电机调速逐步从模拟化向数字化转变，特别是单片机的广泛使用，使直流电机控 速设计又步入到了一个全新的高度，从此我们可以更加智能化、更加可靠的完成 系统要求的控制，并且该过程还更加简单化，只要需要甚至一个只有一点电路基 础的人在短时间内也能学会这项控制技术。类比于交流电机，直流电机调速基本 原理是简单的，甚至只要改变电压就可以控制转速。但除此之外，最常见的一种 PWM 脉宽调制，调节电机的输入占空比就可以控制电机的平均电压，控制转速。 PWM 控制的基本原理很早就已经提出，但是受电力电子器件发展水平的
