基于單片機的直流電機調速系統(tǒng)設計/sundae_meng論文簡介引言系統(tǒng)的功能及組成系統(tǒng)硬件電路設計軟件設計原理模擬仿真實驗結果分析論文研究背景在國內外，脈寬調制技術在空間技術以及軍事工業(yè)中得到了廣泛地應用。它滿足那些高精度、高速度控制系統(tǒng)的要求。近年來，脈寬調制技術在自動生產線、機床行業(yè)以及機器人等領域中也得到了廣泛應用。論文研究的目的和意義研究出一套需要用的功率元件少、開關頻率高、調速范圍寬、系統(tǒng)快速響應性能好，動態(tài)抗擾能力強的直流調速系統(tǒng)，可以在直流電機調速系統(tǒng)內廣泛應用。系統(tǒng)設計要求設計制成一套基于STC89C52單片機產生PWM波對直流調速系統(tǒng)的設計，并且可以實現(xiàn)加速、減速、正轉、反轉、停止等五個功能。系統(tǒng)的任務分析以PWM波作為單片機輸出信號，通過驅動模塊對直流電機進行調速；首先經仿真軟件進行模擬驗證；其次在硬件基礎上進行初調試；最后達到設計要求。系統(tǒng)結構框圖系統(tǒng)硬件電路設計最小系統(tǒng)設計電源系統(tǒng)設計電機調速系統(tǒng)設計紅外對管測速系統(tǒng)設計1602液晶顯示系統(tǒng)設計最小系統(tǒng)設計功能：產生PWM波從而實現(xiàn)對電機的調速以及實現(xiàn)各子系統(tǒng)功能的配合。單片機選型時鐘電路復位電路電源接口電路模塊電源系統(tǒng)設計功能：主要為單片機最小系統(tǒng)、電機驅動系統(tǒng)、測速系統(tǒng)、1602液晶顯示系統(tǒng)供電，主要是提供5V直流電和12V直流電。橋式整流和濾波電路7805穩(wěn)壓電源電路

電機調速系統(tǒng)設計功能：使用單片機產生PWM波驅動驅動模塊，使電機實現(xiàn)正轉、反轉、加速、減速、停止等功能。直流電機的PWM控制原理驅動模塊的選擇

驅動模塊選擇三極管組成的H橋驅動模塊L298N芯片驅動模塊三極管組成的H橋驅動模塊當PWM1為低電平,通過對PWM2輸出占空比不同的矩形波使三極管Q1、Q6同時導通Q5截止，從而實現(xiàn)電機正向轉動以及轉速的控制；同理，當PWM2為高電平,通過對PWM1輸出占空比不同的矩形波使三極管Q1、Q6同時導通，Q6截止，從而實現(xiàn)電機反向轉動以及轉速的控制。L298N芯片驅動模塊當IN1輸入1、IN2輸入0、ENA輸入1時，此時與門1、4開，23關閉，電機正轉；當IN1輸入0、IN2輸入1、ENA輸入1時，此時與門2、3開，23關閉，電機反轉；不難看出，只要當EA輸入為0，不管IN1,IN2輸入什么狀態(tài)，此時電機都停止。紅外對管測速系統(tǒng)設計功能：對電機的轉速進行測量，并且運用程序計算出電機實際轉速，并反饋到1602顯示出來。轉速測量原理檢測裝置安裝信號處理電路

1602液晶顯示系統(tǒng)設計功能：顯示出實際速度值和此刻的占空比。1602芯片介紹液晶顯示效果液晶仿真顯示效果液晶仿真顯示效果液晶仿真顯示效果液晶仿真顯示效果液晶實物顯示效果液晶實物顯示效果液晶實物顯示效果液晶實物顯示效果硬件電路硬件電路程序流程圖主程序流程圖PWM波發(fā)生模塊程序流程圖測速系統(tǒng)程序流程圖液晶顯示系統(tǒng)程序流程圖主程序流程圖PWM波發(fā)生模塊程序流程圖

測速系統(tǒng)程序流程圖

液晶顯示系統(tǒng)程序流程圖仿真波形分析占空比：100%速度：360r/min原因分析：占空比是指高電平在一個周期之內所占的時間比率，此時占空比為100%，電機此時端電壓即為電壓U，故電機轉速為360r/min。仿真波形分析占空比：0%速度：0r/min原因分析：占空比是指高電平在一個周期之內所占的時間比率，此時占空比為0%，電機此時端電壓即為電壓0，根據(jù)電機平均轉速，故電機轉速為0r/min。實際電路波形分析占空比：100%速度：360r/min原因分析：占空比是指高電平在一個周期之內所占的時間比率，此時占空比為100%，電機此時端電壓即為電壓U，故電機轉速為360r/min。實際電路波形分析占空比：0%速度：