毕业设计----运用AT89C51单片机控制直流电机

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1、 第 I 页 摘 要 本次课程设计基于AT89C51单片机为核心，利用天皇教仪三合一实验箱。应用 PWM技术对直流电机的速度进行精确调节，并测量出电动机的转速，通过模数转换 系统，使用LCD液晶显示器精确的显示电动机的转速。本次课程设计的目的是更加熟 练掌握单片机的工作原理及实际应用，特别是单片机的编程语言，数模转换系统， PWM调节脉冲及LCD液晶显示器的工作原理。 关键字关键字 ：51 单片机；转速控制；模数转换；LCD 液晶显示； 第 II 页 目录 1 前言 1 2 硬件部分的设计 . 2 2.1 硬件设计总体思路 . 2 2.2 单片机控制直流电机部分的硬件设计 . 4 3 各硬件部

2、分的连接与接口 . 15 3.1 单片机与直流电机接口部分 15 3.2 单片机与 LCD 显示模块通信接口部分 . 17 3.2 各部分硬件结合原理及构造 . 18 4 软件程序设计 . 19 4.1 系统软件设计的总体概述 . 19 4.2 系统各部分软件设计的思路 . 22 5 系统的调试与现象分析 . 24 6 课设总结 25 参考文献 . 26 附录 . 27 附录 . 32 第 1 页 1 前言 近年来,随着科技的飞速发展,单片机的应用正在不断地走向深入。在仪器仪表、家用 电器和专用装备的智能化以及过程控制等方面,单片机都扮演着越来越重要的角色。 将单片 机的应用引入实际科技实践必

3、将对微电子控制技术的研究与实践注入强大活力。本次设计 研究的直流电机转速控制及转速的 LCD 显示实验装置即以单片机作为核心部件,它可完成 对直流电机转速、方向的闭环控制，并应用 LCD 液晶显示装置显示出转速，本文重点论 述该实验装置的硬件组成,软件设计以及控制方案的实施。在早期，电子产品一般是纯硬件 电路，没有使用单片机，电路复杂难以设计，也难以检查问题，随着微控制技术的不断完 善和发展，集成芯片越来越多，单片机便出来了，换言之，单片机的应用是对传统控制技 术的一场革命。具有划时代的意义。在电机控制方面也是靠人的感觉，没有侧速和侧距的 概念，以前人机界面一般采用 LED 数码二极管，随着

4、LCD 液晶显示器的出现，人机界面 更加人性化、智能化，它能显示数字、汉字和图象，控制 LCD 液晶显示器也很方便，电 路设计也比较简单；加上单片机，组合实现的功能也比较强大，还可方便以后电路的升级 与扩展。本文结合 LCD 显示、电机控速、红外侧距、键盘操作等多种技术，实现了基于 51 单片机的电机转速测量控制系统的设计。 直流电机调速性能好,可靠性高,机械特性强,在自动控制中的应用极为广泛。直流电机 的调速系统多种多样,但系统复杂,控制精度和成品价格难以兼顾。本文使用价格低廉、应 用广泛的 MCS - 51 系列单片机为控制芯片,以 PI 调节控制算法为基础,完成对直流电机转 速的调节,达到了控制性能好,成本低的目的。本文重点阐述了该系统的基本工作原理、所 采用的相关技术等，进而交代了电机转速测量控制的实现方法。最后重点阐述了 LCD 液 晶显示和案键部分。该设计经过测试，实现了在 LCD 上的菜单多级滚动显示，达到预期 的设计效果。基于该系统在 LCD 上实现菜单控制系统在电路图设计比较方便，主要分为