单片机课程设计---直流风扇电机转速测量与PWM控制

1、 检测检测与控制与控制实训实训( (论文论文) )说明书说明书 题 目： 直流风扇电机转速直流风扇电机转速 测量测量与与 PWMPWM 控制控制 系 别： 机电工程系 专 业： 机械电子工程 学生姓名： 学 号： 指导教师： 职 称： 高级讲师 题目类型：题目类型： 理论研究 实验研究 工程设计 工程技术研究 软件开发 2011 年 7 月 6 日 摘摘 要要 本课题是对直流电机 PWM 调速器设计的研究，主要实现对电动机的控制。因此在设 计中，对直流调速的原理，直流调速控制方式以及调速特性，PWM 基本原理及实现方式 进行了全面的阐述。为实现系统的微机控制，在设计中，采用了 AT89C51

2、单片机作为整 个控制系统的控制电路的核心部分，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，大大的简化了硬件电路，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。 关键词：直流电机；转速测量；PWM 控制 目目 录录 1 直流电机 1 1 1.1 直流电机的结构 1 1 1.2 直流电机的工作原理 1 1 1.3 直流电机的主要的技术参数 1 1 1.4 直流电机的调速的技术指标 2 2 1.4.1 调速范围 2 2 1.4.2 调速的相对稳定性和静差度 2 2

3、 1.4.3 调速的平滑性 2 2 1.4.4 调速时的容许输出 2 2 2 单片机的相关知识 3 3 2.1 单片机的简介 3 3 2.2 单片机的发展史 3 3 2.2.1 4 位单片机 3 3 2.2.2 8 位单片机 3 3 2.2.3 16 位单片机 3 3 2.2.4 32 位单片机 3 3 2.2.5 64 位单片机 4 4 2.3 单片机的特点 4 4 2.4 AT89C51 单片机的简介 5 5 3 直流风扇电机转速测量与 PWM 控制的基本原理 7 7 4 硬件设计 8 8 4.1 控制电路的设计 8 8 4.2 隔离电路的设计 8 8 4.3 驱动电路的设计 9 9 4.

4、4 续流电路的设计 1111 5 软件设计 1111 6 技术小结 1 15 5 7 结论 1616 谢辞 1717 参考文献 1818 1 直流电机 1.1 直流电机的结构 直流电机的结构应由定子和转子两大部分组成。 直流电机运行时静止不动的部分称为定 子，定子的主要作用是产生磁场，由机座、主磁极、换向极、端盖、轴承和电刷装置等组 成。运行时转动的部分称为转子，其主要作用是产生电磁转矩和感应电动势，是直流电机 进行能量转换的枢纽，所以通常又称为电枢，由转轴、电枢铁心、电枢绕组、换向器和风 扇等组成。直流电机的结构如图 1.1 所示。 1.2 直流电机的工作原理 直流电机模型如图 1.2 所示，磁极 N,S 间装着一个可以转动的铁磁圆柱体，圆柱体的 表面固定着线圈 abcd。当线圈流过电流的时候，线圈受到电磁力的作用，产生旋转。根据 左手定则可知