1、数字式直流电机调速控制系统设计数字式直流电机调速控制系统设计 摘摘 要要 在高度现代化的今天,现代电力电子技术,计算机技术,现代控制理论的发 展,促进了直流调速技术的进步,使之成为目前活跃的调速技术。长期以来,直 流电动机因为其具有调节转速灵活、方法简单、控制性能好等特点,应用在越来 越多的领域中。 本设计是以单片机 STC12C5A60S2 和 L298 控制的直流电机脉宽调制(PWM) 调速系统。主要介绍了用单片机软件实现 PWM 调整电机转速的基本方法,给出了 程序流程图和 Keil-C51 程序。硬件电路实现了对电机的正转、反转、急停、加 速、减速的控制,以及电机速度的实时显示。 以单
2、片机为控制核心的直流电机调速系统,采用了数字化的速度给定与测 速, 扩大了调速范围, 提高了速度控制精度。 由于许多功能都是由软件来完成的, 所以使硬件得以简化,故障率比较小。单片机以数字信号来工作,其控制手段方 便灵活,抗干扰能力强。 关键词关键词: :单片机、脉宽调制、直流电机、LCD 显示 目目 录录 第一一章章 概述概述1 1 1.1 课题的背景1 1.2 数字式调速国内外研究状况1 1.3 课题的实际意义2 1.4 课题内容2 第二掌第二掌 系统方案设计系统方案设计4 4 2.1 驱动电路的论证与选择 4 2.2 液晶显示模块的选择 5 2.3 按键电路的选择6 2.4 处理器的选择
3、6 2.4.1 单片机的特点 6 2.4.2 单片机的选择 7 2.5 测速方案的选择 7 2.6 系统总体设计方案 8 第三章第三章 硬件设计硬件设计 8 8 3.1单片机最小系统10 3.1.1 STC12C5A60S2 介绍10 3.3.2 单片机最小系统 11 3.2电源电路12 3.3 显示电路 13 3.4 按键电路 14 3.5 过流保护电路 15 3.6 速度检测电路 16 3.7 电机驱动电路 17 第四章第四章 软件设计软件设计1717 4.1 系统总体程序框图 18 4.2 按键子程序结构 19 4.3 转速采集子程序 21 第五章第五章 系统调试系统调试 2020 5.
4、1 硬件调试 . 23 5.1.1 电源模块调试 23 5.1.2 单片机最小系统调试 . 23 5.1.3 继电器的测试 23 5.2 软件调试 23 5.2.1 单片机控制模块软件调试 . 23 5.2.2 电机驱动模块调试 24 5.3 脱机运行调试 24 5.3.1 按键调试 24 5.3.2 电机调试 24 参考文献参考文献 2525 致致 谢谢 2626 1 第一章第一章 概述概述 1.11.1 课题的背景课题的背景 直流调速是指人为地或自动地改变直流电动机的转速,以满足工作机械的要 求。从机械特性上看,就是通过改变电动机的参数或外加工电压等方法来改变电 动机的机械特性,从而改变电动机机械特性和工作特性机械特性的交点,使电动 机的稳定运转速度发生变化。直流电动机具有良好的起、制动性能,宜于在广泛 范围内平滑调速,在轧钢机、矿井卷扬机、挖掘机、海洋钻机、金属切削机床、 造纸机、高层电梯等需要高性能可控电力拖动的领域中得到了广泛的应用。近年 来,交流调速系统发展很快,然而直流拖动系统无论在理论上和实践上都比较成 熟,并且从反馈闭环控制的角度来看,它又是交流拖动控制