PWM控制的直流电动机调速系统的设计-毕业论文.doc

中国地质大学长城学院2013届毕业论文11中国地质大学长城学院本科毕业设计题目PWM控制的直流电动机调速系统的设计系别信息工程系学生姓名刘军专业电气工程及其自动化学号04309139指导教师王新旺职称讲师2013年5月20日PWM控制的直流电动机调速系统设计摘要直流电机具有良好的线性调速特性，简单的控制性能，启动转矩大，能在宽广的范围内平滑、经济地调速，转速控制容易，调速后效率很高。转速是直流电机运行中的一个重要物理量，如何准确、快速测量出电机转速，并且实现对电机的调速在实际工作中具有非常大的使用价值。直流电机具有非常好的调速性能，目前，在一些对调速性能要求比较严格的场合中，主要使用的还是直流调速系统。本设计是以单片机AT89C51和L298控制的直流电机PWM调速系统。利用AT89C51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。系统实现对电机的正转、反转、急停、加速、减速的控制，以及PWM的占空比在LED上的实时显示。关键词：直流电机；转速；AT89C51；L298；PWM调速ABSTRACTDCmotorhasagoodstartupperformanceandspeedcharacteristics,itischaracterizedbystartingtorque,maximumtorque,inawiderangeofsmooth,economicalspeed,speed,easycontrol,speedcontrolafterthehighefficiency.SpeedisanimportantphysicalquantityintheoperationoftheDCmotor,howtoaccuratelyandquicklymeasurethemotorspeed,andtoachieveinpracticalworkwithaverylargevalueinuseofthemotorspeedcontrol.DCmotorhasverygoodspeedperformance,insomeoccasionsmorestringentrequirementsonthespeedperformance,themainuseoftheDCspeedcontrolsystem.ThisdesignisDCmotorPWMspeedcontrolsystemwhichisbasedonsinglechipmicrocomputerAT89C51andL298tocontrol.UsingAT89C51chiptodesignthelow-costdcmotorcontrolsystem,whichcansimplifythesystemstructure,reducethesystemcost,enhancethesystemperformance,meettheneedsofmoreapplications.Systemcontrolthemoveforward,reverse,stop,accelerationanddecelerationofthemotor,andPWMdutyratioinreal-timedisplayonLED.Keywords：DCMotor；Speed；AT89C51；L298；PMWSpeedAutomatic中国地质大学长城学院2013届毕业设计目录1绪论11.1研究背景11.2国内外发展现状11.3设计目的和意义22直流电动机调速的概述42.1直流电机调速原理42.2直流调速系统实现方式52.3控制程序设计53总体设计方案73.1设计思路73.2总体设计规划73.3系统框架设计84系统硬件设计94.1系统基本组成94.1.1硬件模块组成94.1.2单片机整个控制模块94.2单片机AT89C51简介94.3复位电路及时钟电路114.5LED数码管显示134.5.1LED简介134.5.2LED数码管和单片机的连接144.6独立键盘控制模块145系统的软件设计165.1系统软件设计分析165.2系统程序设计分析175.2.1主程序设计175.2.2按键延时程序195.2.3中断子程序195.3PWM脉宽控制205.4仿真图215.5仿真结果分析21结论24参考文献25致谢26附录27中国地质大学长城学院2013届毕业设计1绪论1.1研究背景在现代化工业中，电动机作为电能转换的传动装置被广泛应用于国防、石油化学、机械、冶金等工业部门中，随着对生产工艺、产品质量的要求不断提高和供应量的增长，越来越多的生产机械要求能实现自动调速。近年来，随着科技的进步，直流电机得到了越来越广泛的应用。直流