1、 本本 科科 毕毕 业业 设设 计（论文）计（论文） 专 业 电子信息工程 二零一一年四月 单片机控制直流电机调速系统 - 1 - 目录 1 绪论 . - 4 - 1.1 引言 . - 4 - 1.2 直流电机调速系统的发展 . - 5 - 1.3 直流电机基本调速方法 . - 5 - 1.4 PWM 调速方案的优越性 - 7 - 2 直流电机的能量转换和特性曲线 - 7 - 2.1 系统总体方案 - 9 - 2.2 系统器件选型 . - 10 - 2.2.1 光电数字编码器选型 - 10 - 2.2.2 放大器选用的芯片 - 10 - 2.3 单片机选型 . - 11 - 2.4 本章小结
2、. - 11 - 3 硬件电路设计 . - 11 - 3.1 引言 . - 11 - 3.2 H 桥电路 PWM 控制电路. - 12 - 3.2.1H 桥工作原理 - 12 - 3.2.2 H 桥器件选择. - 13 - 3.2.3 工作频率选择 - 13 - 3.3 放大电路的连接电路 - 13 - 3.4 键盘输入电路 - 14 - 3.5 电源电路 - 14 - 单片机控制直流电机调速系统 - 2 - 3.6 转速测量电路设计 . - 15 - 3.6.1 光栅盘 - 15 - 3.6.2 光电传感器 . - 15 - 4 系统软件设计 . - 16 - 4.1 引言 - 16 - 4
3、.2 系统应用程序设计 - 17 - 4.3 直流电机转速控制器的软件设计 - 17 - 4.3.1 系统初始化模块 - 19 - 5 结论 . - 19 - 5.1 工作总结 - 19 - 参考文献 . - 19 - 致谢 . - 20 - 单片机控制直流电机调速系统 - 3 - 单片机控制直流电机调速系统 摘要摘要： 当今，自动化控制系统已经在各行各业得到了广泛的应用和发展，而直流驱动 控制作为电气传动的主流在现代化生产中起着主要作用。长期以来，直流电动机 因其转速调节比较灵活，方法简单，易于大范围平滑调速，控制性能好等特点， 一直在传动领域占有统治地位。它广泛应用于数控机床、工业机器人等
4、工厂自动 化设备中。随着现代化生产规模的不断扩大，各个行业对直流电机的需求愈益增 大，并对其性能提出了更高的要求。为此，研究并制造高性能、高可靠性的直流 电机控制系统有着十分重要的现实意义。 本文设计是一套基于 PIC 单片机的直流电机控制器，作为其配套的试验装置。 论文根据系统的要求完成了整体方案设计和系统选型，针对所设计的控制方案对 控制系统的软、硬件设计作了详细论述。硬件部分先作了整体设计，然后介绍了 以 PIC16F458 单片机为核心的硬件构成，对键盘电路、测量电路、显示电路等作 了详细阐述;软件部分采用模块化设计思想，编制了各个模块的流程图。论述了软 件的设计思想和方法;实现了对直流电动机转动参数的设置、启动、停止、加速、 减速和显示等功能。利用 PIC 系列芯片进行低成本直流电动机控制系统的设计， 能够简化系统构成、降低系统成本、增强系统性能、满足更多应用场合的需要。 针对直流电机运行环境恶劣、干扰严重的特点，从系统的硬件设计、软件设 计等多方面进行抗干扰的综合考虑，并利用多种软件和硬件技术来提高和改善系 统的抗干扰能力，有效地提高了系统的可靠性和
