论基于单片机的数字直流调速系统的设计、改造
基于单片机的直流电机调速系统设计
基于单片机的直流电机调速系统设计
近年来，在电动机驱动方面已经取得了许多突破性进展，但随着社会的发展，对直流电机的调速控制要求也越来越高，这就要求我们根据特定的应用场景设计一种直流电机调速系统。
为实现这一要求，本文提出了一种基于单片机的直流电机调速系统设计。
该系统实现了对直流电机的转速调节控制，通过对系统各参数调节可以根据应用场景实现直流电机的快速调速或精准的控制，可以满足不同的应用场景，实现直流电机的精确调速控制。
首先，本文详细介绍了系统的结构，主要由单片机、脉冲发生器、基极隔离集成电路及直流电机等部件组成，其中单片机控制着脉冲发生器的工作，从而实现对直流电机的控制。
其次，本文详细阐述了系统中单片机的控制原理及程序设计，以及脉冲发生器的工作原理及参数设置，以实现系统的调速功能。
最后，本文对系统的硬件及软件进行了实验验证，结果表明：系统具有良好的可靠性，可根据应用场景实现快速调速或精确控制。
基于单片机的直流电机调速系统设计是一种具有较好可靠性和
灵活性的调速系统，可以满足不同应用场景的需求，是一种具有广泛应用前景的技术。
本文的结果为未来的系统设计提供了一定的建议，同时为有关的研究提供了参考，希望能够借此对社会发展做出更大贡献。
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基于单片机的直流电机调速系统设计
直流电机转速 :
根据基尔霍夫第二定律，得到电枢电压电动势平衡方程式 U=Ea+Ia（Ra+Rc）……………式1
式1中，Ra为电枢回路电阻，电枢回路串联保绕阻与电刷 接触电阻的总和；Rc是外接在电枢回路中的调节电阻
由此可得到直流电机的转速公式为:
n=(Ua-IR)/CeΦ ………………………式2
式2中, Ce为电动势常数, Φ是磁通量。 由1式和2式得
n=Ea/CeΦ ……………………………式3
由式3中可以看出, 对于一个已经制造好的电机, 当励磁电压和 负载转矩恒定时, 它的转速由回在电枢两端的电压Ea决定, 电 枢电压越高, 电机转速就越快, 电枢电压降低到0V时, 电机就 停止转动；改变电枢电压的极性, 电机就反转。
PWM脉宽调速
PWM（脉冲宽度调制）是通过控制固定电压的 直流电源开关频率, 改变负载两端的电压, 从 而达到控制要求的一种电压调整方法。在PWM 驱动控制的调整系统中, 按一个固定的频率 来接通和断开电源, 并且根据需要改变一个 周期内“接通”和“断开”时间的长短。通 过改变直流电机电枢上电压的“占空比”来 达到改变平均电压大小的目的, 从而来控制 电动机的转速。也正因为如此, PWM又被称为 “开关驱动装置”。
, 软件简单。但每个按键需要占用一个输入口线, 在 按键数量较多时, 需要较多的输入口线且电路结构复杂, 故此种键盘适用于按键较少或操作速度较高的场合。
数码管显示部分 本设计使用的是一种比较常用的是四位数码 管, 内部的4个数码管共用a~dp这8根数据线, 为使用提供了方便, 因为里面有4个数码管, 所以它有4个公共端, 加上a~dp, 共有12个引 脚, 下面便是一个共阴的四位数码管的内部 结构图（共阳的与之相反）
基于stm32单片机的直流电机调速系统设计
基于stm32单片机的直流电机调速系统设计
本文介绍一种基于STM32单片机的直流电机调速系统设计，主要包括硬件电路设计和软件程序设计两部分。
硬件电路设计：
该电机调速系统的主要硬件电路包括电源模块、STM32单片机控制电路、直流电机驱动电路和反馈电路。
1. 电源模块
电源模块包括AC/DC变换模块和稳压模块，用于将输入的AC电压转换为适宜单片机和电机工作的DC电压。
2. STM32单片机控制电路
STM32单片机控制电路包括主控芯片STM32单片机、晶振、复位电路和下载程序电路等。
3. 直流电机驱动电路
直流电机驱动电路包括电机驱动芯片（如L298N）和电机，用于控制电机的转
速和方向。
4. 反馈电路
反馈电路包括编码器和光电传感器等，用于实现电机转速的反馈和闭环控制。
软件程序设计：
该电机调速系统的软件程序采用C语言编写，主要包括定时器计数、PWM输出控制、编码器读取、PID算法控制等模块。
1. 定时器计数
通过STM32单片机内部定时器计数来实现电机转速的测量和控制。
2. PWM输出控制
采用STM32单片机内部PWM输出控制模块控制电机的转速，并实现电机方向的控制。
3. 编码器读取
通过编码器读取电机的转速信息，并反馈到单片机进行控制和显示。
4. PID算法控制
采用PID（比例、积分、微分）算法控制电机的转速，实现闭环控制，提高控制精度。
总之，基于STM32单片机的直流电机调速系统设计，既可以提高电机运行的效率和精度，又可以简化电路结构和减小系统成本，具有较好的应用前景。
基于单片机的直流电机调速系统设计
XXXXXX学院单片机课程设计报告题目：基于单片机的直流电机调速系统设计学生姓名王XX学号0910XXX专业计算机科学与技术班级2009级1班指导教师张X学部计算机科学与电气工程课程设计时间2012年6月18日XXXXX学院电子信息工程单片机课程设计报告课程设计题目：基于单片机的直流电机调速系统设计摘要直流电机具有良好的启动性能和调速特性，它的特点是启动转矩大，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。
本文设计的直流电机调速系统，主要由51单片机、电源、H桥驱动电路、LED液晶显示器、霍尔测速电路以及独立按键组成的电子产品。
电源采用78系列芯片实现+5V、+15V对电机的调速采用PWM波方式，PWM是脉冲宽度调至，通过51单片机改变占空比实现。
通过独立按键实现对电机的启停、调速、转向的人工控制，LED实现对测量数据（速度）的显示。
电机转速利用霍尔传感器检测输出方波，通过51单片机对1秒内的方波脉冲个数进行计数，计算出电机的速度，实现了直流电机的反馈控制。
关键词： PWM信号；直流电机；调速；占空比；单片机；按钮；目录摘要 (I)第1章绪论 (1)1.1本设计的意义 (1)1.2本设计的功能 (1)1.3本设计的要求 (1)第2章本设计系统结构介绍 (2)2.1系统结构框图及工作流程介绍 (2)2.1.1转速显示作用介绍 (2)2.2转速测量作用介绍 (2)2.3电机调速控制模块 (2)第3章系统硬件电路设计 (4)3.1单片机最小系统设计 (4)3.1.1单片机介绍 (5)3.1.2单片机时钟电路介绍 (7)3.1.3单片机复位电路介绍 (7)3.2 MAX 232电路介绍 (8)3.2.1主要芯片功能介绍 (8)3.2.2芯片内部结构介绍 (8)3.2.3芯片引脚功能介绍 (8)3.2.4 MAX232芯片应用电路介绍 (9)3.3 L298电路介绍 (9)3.3.1主要芯片功能介绍 (9)3.3.2芯片内部结构介绍 (9)3.3.3芯片应用电路介绍 (10)L298标准应用电路 (10)3.3.4芯片引脚功能介绍 (10)3.3.5主要芯片功能介绍 (10)3.3.6芯片内部结构介绍 (10)3.3.7芯片引脚功能介绍 (11)3.3.8 7805芯片应用电路介绍 (12)第4章系统软件调试环境介绍 (13)4.1编程软件介绍 (13)4.1.1软件功能 (13)4.1.2软件应用流程 (13)4.2程序下载软件介绍 (26)4.2.1软件功能 (26)4.2.2软件应用流程 (26)4.3本章小结 (28)第5章系统程序设计 (30)5.1系统程序设计流程图 (30)5.2 PWM控制直流电动机动作程序模块详细流程图 (31)5.3程序模块详细流程图 (36)结论 (37)参考文献 (38)附录 (39)单片机课程设计题目第1章绪论1.1 本设计的意义本设计以STC89C52单片机为核心，以键盘作为输入达到控制直流电机的启停、速度和方向，完成了基本要求和发挥部分的要求。
基于单片机的直流电动机数字调速系统设计
题目：基于单片机的直流电动机数字调速系统设计任务与要求：计算机要求用51核的单片机进行控制摘要单片机自20世纪70年代问世以来，作为微型计算机的一个很重要的分支，应用非常广泛，已对人类社会产生了巨大的影响。
尤其是MCS-51系列的单片机，由于其具有集成度高、功能强、可靠性好、系统结构简单、价格低廉、易于扩展和使用等优点，在我国已得到广泛的应用并收到很好的成果。
虽然世界各大公司也有各种型号的高性能单片机问世，但MCS-51系列单片机仍然是我国在单片机应用领域的首选机型。
在电子技术日月更新、不断换代，计算机程序设计语言应用广泛，特别是单片机技术日趋发达的情况下，为了培养并增强设计自主性和动手能力强的人才，了解单片机强大的设计功能。
本文主要研究了利用AT89C51系列单片机控制PWM信号从而实现对直流电机转速进行控制的方法。
文章对PWM信号的原理、产生方法以及如何通过软件编程对PWM信号占空比进行调节，从而控制电动机转速等均作了详细的阐述。
在软件方面，利用C语言程序等的编写思路和具体的程序实现软件仿真。
关键词：AT89C51芯片，PWM信号，占空比，软件仿真摘要01. 引言2开发背景 2选题的目的和意义 21.1研究方法32. 总体设计概述32.1总体硬件电路设计 42.1.1系统总体设计框图 42.1.2 AT89C51单片机简介 42.2PWM信号72.2.1 PWM的基本原理72.3硬件电路分析与设计82.3.1电源电路设计82.3.2晶振电路设计92.3.3复位电路102.3.4按键电路112.3.5电机驱动电路122.3.6系统总体电路图133.系统软件部分的设计143.1系统中的部分程序设计144.系统调试15 4.1软件调试15 4.2系统仿真16结论18致谢18参考文献19附录2011. 引言开发背景现代工业生产中，电动机是主要的驱动设备，目前在直流电动机拖动系统中已大量采用晶闸管(即可控硅)装置向电动机供电的KZ—D 拖动系统，取代了笨重的发电动一电动机的F—D系统，又伴随着电子技术的高度发展，促使直流电机调速逐步从模拟化向数字化转变，特别是单片机技术的应用，使直流电机调速技术又进入到一个新的阶段，智能化、高可靠性已成为它发展的趋势。
毕业设计(论文)基于单片机的pwm直流调速系统设计
基于单片机的PWM直流调速系统设计摘要随着时代的进步和科技的发展，电机调速系统在工农业生产、交通运输以及日常生活中起着越来越重要的作用，因此，对电机调速的研究有着积极的意义.长期以来，直流电机被广泛应用于调速系统中，而且一直在调速领域占居主导地位。
基于单片机的直流电机调速系统硬件电路的标准化程度高，制作成本低，且不受器件温度漂移的影响。
其控制软件能够进行逻辑判断和复杂运算。
系统的稳定性好，可靠性高。
直流电动机具有优良的起、制动性能，宜于在广泛范围内平滑调速。
在轧钢机、矿井卷机、挖掘机、金属切削机床、造纸机、高层电梯等领域中得到广泛应用。
本设计是基于单片机控制的PWM直流电机调速系统，系统以AT89C52单片机为核心，以2A、1000r/min小直流电机为控制对象，以L298N为H桥驱动芯片实现速度、电流反馈双闭环。
采用PID控制算法，调节PWM占空比从而控制电机两端电压，以达到调速的目的。
用4*3键盘输入有关控制信号及参数，可以实现电机的启制动、正反转、速度调节。
并在4位LED上实时显示输入参数及动态转速。
关键词：单片机、直流电机、PWM、PIDBased on SCM PWM dc speed control system designAbstractWith the progress of The Times and the development of science and technology, motor speed system in agricultural production, transportation and daily life plays a more and more important role in motor speed, therefore, the research has positive significance. For a long time, have been widely applied in dc motor control system, and has been inhabited areas in speed dominant. Based on SCM dc motor speed control system of high degree of standardization of hardware circuit, low cost, and the temperature drift. Device, The control software to logic and complex operation. The system has good stability and reliability. Dc motor with excellent, braking performance, and in a wide range smooth speed. In the mill, mine machine, excavator, metal cutting machine, paper machine, high-level elevator is widely used in the fields.The design is based on single chip microcomputer control system of dc motor control PWM, by AT89C52 singlechip system, and 1000r/min small double-a dc motor to control, L298N H bridge to drive chip realize speed, double loop current feedback. PID control algorithm, regulate and control PWM occupies emptiescompared to achieve both voltage motor speed. Use 4 * 3 keyboard input signal and the relevant control parameters, can realize the rev brake motor speed regulation, and positive &negative. And in four LED on real-time display input parameters and dynamic speed.Keywords：monolithic integrated circuits, a direct motor，PWM，PID目录基于单片机的PWM直流调速系统设计 (I)摘要 (I)Abstract (II)第一章绪论 (1)1.1课题背景 (1)1.2课题功能 (1)第二章系统硬件电路的设计 (2)2.1 系统总体设计 (2)2.1.1 系统总体设计框图 (2)2.1.2单片机的选择及其简介 (2)2.1.3 其他芯片简介 (6)2.2 PWM信号发生电路设计 (18)2.2.1 PWM的基本原理 (18)2.2.2 PWM信号发生电路设计 (20)2.2.3 H桥芯片的工作原理 (21)2.3 主电路设计 (24)2.4 转速和电流的测量 (24)2.5 AD转换 (26)2.6显示与键盘电路 (26)第三章系统软件程序的设计 (27)3.1 PID控制算法原理及流程图 (27)3.2 系统部分程序的设计 (29)3.2.1 单片机资源分配 (29)3.2.2 程序流程图 (30)结论 (32)参考文献 (34)附录................................................................................................ 错误!未定义书签。
基于单片机控制的直流电机调速系统设计
基于单片机控制的直流电机调速系统设计一、引言直流电机在工业自动化领域中广泛应用，其调速系统的设计是实现自动控制的关键。
本文将介绍一种基于单片机控制的直流电机调速系统设计方案，主要包括电机原理、硬件设计、软件设计以及实验结果与分析等内容。
二、电机原理直流电机是一种将直流电能转换为机械能的装置，其原理基于电磁感应和安培定律。
电机由定子和转子两部分组成，定子上绕有恒定电流，产生磁场，而转子上带有电流，与定子的磁场互相作用，产生力矩使电机旋转。
三、硬件设计1.单片机选择在本设计中，选择了一款功能强大、性能稳定的单片机作为控制核心，例如使用ST C89C51单片机。
该单片机具有丰富的GP IO口和定时器/计数器等外设，适合进行电机控制。
2.电机驱动电路设计电机驱动电路主要包括功率电源、运放电路和驱动电路。
其中，功率电源为电机提供稳定的直流电源，运放电路用于信号放大和滤波，驱动电路则根据控制信号控制电机的转速。
3.速度测量电路设计为了实时监测电机的转速，需要设计速度测量电路。
常见的速度测量电路包括光电编码器、霍尔传感器等，通过测量转子上感应物体的变化来获得电机的转速信息。
四、软件设计1.程序框架软件设计的目标是实现对电机转速的控制和监测。
基于单片机的软件设计主要包括主程序的编写、中断服务程序的编写以及定时器的配置等。
2.控制算法常见的直流电机调速算法包括电压调速法、P WM调速法等。
根据实际需求选择合适的算法，并根据测量到的转速信号进行反馈控制，实现对电机转速的精确控制。
五、实验结果与分析设计完成后，进行实验验证。
通过设置不同的转速需求，观察电机的实际转速与设定转速的误差，并分析误差原因。
同时还可以测试电机在不同负载下的转速性能，以评估系统的稳定性和鲁棒性。
六、总结基于单片机控制的直流电机调速系统设计是实现自动控制的重要应用。
本文介绍了该系统的硬件设计和软件设计方案，并展示了实验结果。
通过系统实现电机转速的精确控制，可以广泛应用于工业自动化领域。
基于单片机的PWM直流电机调速系统设计
基于单片机的PWM直流电机调速系统设计摘要本文主要介绍基于单片机的PWM直流电机调速系统的设计和实现方法。
该系统通过利用单片机控制器控制电机的启动、停止、正转和反转等操作，同时实现对电机速度的调节。
在电机工作时，单片机通过PWM技术控制电机的电压和电流，从而达到调节电机转速的效果。
系统设计思路为了实现电机的调速功能，本系统采用基于单片机控制器和PWM技术的电机驱动控制方案。
系统整体分为硬件和软件两个部分，硬件部分主要包括电机、电路组成和控制器，而软件部分则是单片机程序设计。
电路组成系统电路主要由电源、单片机控制器、电机驱动模块和电机组成。
其中，电源主要用于系统供电，单片机控制器主要用于控制电机驱动模块的输出，电机驱动模块负责将单片机控制器输出的PWM信号转换为直流电机可控的电流。
单片机程序设计系统中需要对单片机进行程序设计，以实现对电机的启动、停止、正转和反转等操作，同时实现电机的调节功能。
程序设计主要包括以下几个部分：1.系统初始化：包括系统时钟初始化、输入输出口初始化以及中断配置等。
2.电机控制：控制电机的启动、停止、正转和反转等操作。
3.电机调速：利用PWM技术实现对电机的调节功能。
4.数据处理：对输入的调节参数进行处理，然后转换成PWM占空比输出到电机。
PWM技术原理PWM技术是通过控制模拟信号的占空比，来达到模拟信号的数字化的目的。
具体而言，通过控制PWM信号的占空比，从而实现对电机输出电压和电流的控制，从而达到对电机转速的调节。
系统实现步骤本系统的实现步骤主要包括以下几个部分：电机接线首先，需要根据电机的参数和工作电压要求，正确接线电机。
接线时需要注意电机正反转的问题，以及电路的安全性问题。
程序编写根据我们的设计思路，需要编写相应的单片机程序。
程序编写包括系统初始化、电机控制、电机调速和数据处理等部分。
编写程序时需要考虑到各参数变化的初始值和变化范围，以及程序的鲁棒性和可调节性。
系统调试在程序编写完成后，需要对整个系统进行调试。
基于单片机控制的直流调速系统设计
基于单片机控制的直流调速系统设计随着现代工业的发展，直流电机在工业生产中的应用越来越广泛。
而直流电机的调速系统也成为了工业生产中不可或缺的一部分。
本文将介绍一种基于单片机控制的直流调速系统的设计。
我们需要了解直流电机的调速原理。
直流电机的转速与电压成正比，因此通过改变电压的大小来实现调速。
而直流电机的电压可以通过PWM（脉宽调制）技术来控制。
PWM技术是一种将模拟信号转换为数字信号的技术，通过改变数字信号的占空比来控制输出电压的大小。
基于上述原理，我们可以设计一个基于单片机控制的直流调速系统。
系统的核心部分是单片机，单片机通过读取旋钮的位置信号来控制PWM输出的占空比，从而控制直流电机的转速。
同时，系统还需要一个电源模块来提供直流电机的电源，以及一个PWM模块来控制PWM输出的占空比。
在实际设计中，我们可以选择一款适合的单片机，如STC89C52，该单片机具有较高的性价比和较强的控制能力。
同时，我们还需要选择一款适合的PWM模块，如L298N，该模块具有较高的PWM 输出精度和较强的电流驱动能力。
在系统的实现过程中，我们需要进行硬件电路的设计和软件程序的编写。
硬件电路的设计包括电源模块、PWM模块和单片机模块的连接，以及旋钮位置信号的读取电路的设计。
软件程序的编写包括单片机的初始化、PWM输出的控制、旋钮位置信号的读取和转速控制算法的实现等。
我们需要进行系统的测试和调试。
在测试过程中，我们可以通过改变旋钮的位置来测试直流电机的转速是否符合要求。
在调试过程中，我们需要对系统进行优化和改进，以提高系统的稳定性和可靠性。
基于单片机控制的直流调速系统是一种实用的工业控制系统，可以广泛应用于各种直流电机的调速控制。
通过合理的设计和优化，可以实现较高的控制精度和稳定性，为工业生产提供更加可靠的保障。
基于STM32单片机的直流电机调速系统设计
基于STM32单片机的直流电机调速系统设计直流电机调速系统是电子控制技术在实际生产中的应用之一，利用数字信号处理器（DSP）和单片机（MCU）等嵌入式系统，通过变换输出电压、调整周期和频率等方式实现对电机运行状态的控制。
本文将介绍一种基于STM32单片机的直流电机调速系统设计方案。
1. 系统设计方案系统设计主要分为硬件方案和软件方案两部分。
1.1 硬件方案设计：硬件主要包括STM32单片机模块、电机模块、电源模块、继电器模块。
STM32单片机模块采用STM32F103C8T6芯片，拥有高性能、低功耗、低成本和丰富的外设资源，为系统开发提供了最佳解决方案。
电机模块采用直流电机，电源模块采用可调电源模块，可以输出0-36V的电压。
继电器模块用于控制电机正反转。
1.2 软件方案设计：软件设计主要涉及编程语言和控制算法的选择。
控制算法采用PID控制算法，以实现对电流、转速、转矩等参数的调节。
2. 系统实现过程2.1 电机驱动设计：电机驱动采用PWM调制技术，控制电机转速。
具体过程为：由程序控制产生一个PWM波，通过适当调整占空比，使电机输出电压和电机转速成正比关系。
2.2 PID控制算法设计：PID控制器通过测量实际变量值及其与期望值之间的误差，并将其输入到控制系统中进行计算，以调节输出信号。
在本系统中，设置了三个参数Kp、Ki、Kd分别对应比例、积分和微分系数。
根据实际情况，分别调整这三个参数，可以让电机达到稳定的运行状态。
2.3 系统运行流程：启动系统后，首先进行硬件模块的初始化，然后进入主函数，通过读取控制输入参数，比如速度、电流等参数，交由PID控制器计算得出PWM输出信号，送给电机驱动模块，以产生不同的控制效果。
同时，还可以通过设置按钮来切换电机正反转方向，以便实现更精确的控制效果。
3. 总结本系统设计基于STM32单片机，采用PWM驱动技术和PID 控制算法，实现了对直流电机转速、转矩、电流等运行状态参数的精确调节。
基于单片机的直流调速系统设计终
基于单片机的直流调速系统设计终直流电机是目前应用最广泛的电机之一，直流调速系统是指通过调节电源电压或电机绕组连接方式来实现电机转速调节的一种控制系统。
而基于单片机的直流调速系统是指利用单片机来实现对直流电机的调速控制。
在设计基于单片机的直流调速系统之前，首先需要了解直流电机的工作原理和调速原理。
直流电机是通过改变电枢绕组中的电流或电势差来控制电机的转速的。
调速原理一般分为电压调速和极数切换调速两种。
在基于单片机的直流调速系统设计中，主要包括以下几个方面：1.电源模块设计：设计一个稳定的直流电源供电给直流电机。
通常采用相关电路来实现，如整流电路、滤波电路和调压电路等。
2.传感器模块设计：为了能够实时地监测电机的转速和电流等参数，需要设计相关的传感器模块。
可以采用霍尔元件或光电传感器来检测电机的转动情况，采用电流传感器来检测电机的电流。
3.控制模块设计：单片机作为控制中心，需要设计相应的控制模块。
可以通过PWM信号来控制电机的转速，通过采样电机参数来实时调节PWM 信号的占空比。
4.软件程序设计：设计单片机的软件程序，实现对直流电机的调速控制。
可以采用PID控制算法来调节电机的转速。
在进行基于单片机的直流调速系统设计时，需要考虑以下几个关键问题：1.硬件选型：选择合适的单片机和其他外围器件，保证系统的可靠性和稳定性。
2.电路设计：根据需求确定电机的功率和电压等参数，设计合适的电路以满足要求。
3.系统安全性设计：设计过流、过载和过温等保护机制，确保系统的安全性。
4.程序设计：编写单片机的程序代码，实现对直流电机的调速控制和保护功能。
5.系统测试：在完成硬件设计和软件编程后，进行系统测试和调试，确保系统的正常运行。
基于单片机的直流调速系统设计需要综合运用电机控制原理、电路设计、单片机应用等多个知识领域，需要耐心和细心的设计和调试工作。
在实际应用中，可以根据具体需求对系统进行定制和优化，如添加显示功能、通信功能等，以满足不同的应用场景需求。
基于单片机控制的直流调速系统设计
基于单片机控制的直流调速系统设计直流电机是现代工业中最常用的电机之一。
他们有许多不同的应用场景，从工业机械设备到家用电器，到家庭机器人和机器人系统，以及许多其他用途。
在现代电气控制系统中，使用直流电机的数量也随着时间的推移而愈来愈多。
直流电机的控制实现了精准程度的控制，以及简化的系统结构，广泛应用于数控机床，电梯系统，自动门开关，流水线设备，向导式车辆，空调机组等等方面。
因此，我们在设计直流电机调速系统的时候，必须充分考虑调速所需的技术数据和控制手段。
本文以STM32单片机为核心，设计一种基于单片机控制的直流调速系统，描述系统的框架及其控制思想。
该系统具有高精度，快速响应和优异的动态性能。
一、系统介绍在直流调速系统中，调速器是第一要素，特别是在要求的环境中具有良好的抗干扰能力，控制精度高，易于操作和实施的情况下，对于使用效果尤为显著。
本系统采用STM32F103单片机作为核心，配合了多种传感器如霍尔传感器、LM35温度传感器，LED显示模块、直流机构、模块控制显示屏等辅助元件，实现了基于单片机控制的直流调速系统的设计。
二、系统原理及构建该系统的构建必须提供两个空间变量U和I，U为所需的直流电压，I为所需的直流电流。
它通过改变电压和电流来控制直流电机的速度。
在本项目中，使用了基于霍尔效应的式转速传感器，通过检测直流电机的旋转状态来测量电啮合转速，采用环形互联控制，通过计算相位差等参数来控制网格光束的孔径大小，实现对直流电机的控制。
三、系统软件设计该系统的软件设计是建立在集成开发环境Keil uVision5中，使用STM32固件库作为支持工具的基础之上的。
在系统软件设计中，首先将STM32单片机作为控制中心，完成电机控制的主要任务。
在程序设计实际中，通过STM32F103单片机的标准库，包括ADC、TIM、GPIO、USART以及其他外设模块来，对控制程序进行设计。
四、系统测试及结果该系统通过实验后，得到了满意的结果。
基于单片机的直流电机调速系统设计
基于单片机的直流电机调速系统设计朱新华;周龙【摘要】本文介绍了一种基于AT89C52单片机的直流电机调速系统设计.本系统以AT89C52芯片为主控,利用PWM调制技术,完成直流电机的转速快慢、正反转调节,并通过LED数码显示管将转速脉冲计数显示出来.利用Proteus软件仿真调速,测试结果表明:电机的转速能通过按键进行调节,也能够较好地控制转速精度和动态响应范围.同时,它在社会各领域中有着较广泛的实际运用.%In this paper, a DC motor speed control system based on single chip microcomputer is introduced. The system takes AT89C51 single chip computer as the core, the speed and direction regulation of DC motor is accomplished by PWM modulation technology. The speed pulse counter is displayed by LED digital tube. Using Proteus software simulation speed, the test results show that: the speed of the motor can be adjusted by the key, and better control the speed accuracy and dynamic response range. The system has a very wide range of applications In reality .【期刊名称】《现代制造技术与装备》【年(卷),期】2016(000)001【总页数】3页(P72-74)【关键词】AT89C52;脉宽调制;直流电机调速;LED数码显示【作者】朱新华;周龙【作者单位】武汉轻工大学电气与电子工程学院,武汉 430023;武汉轻工大学电气与电子工程学院,武汉 430023【正文语种】中文由于直流电动机具有制动、起动转矩较大，转速范围广，容易实现稳定调速，可靠性高等优点，使得其在电力、冶金、机械制造等电机调速要求较高的领域中得到了较为广泛的应用[1]。
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论 基 于 单 片机 的数 字直 流 调 速 系 统 的设 计 、改 造
王
（ 兰州工业高等专科学校
岩
甘肃 兰 州 ７０５ ） ３ ０ ０
摘
要 ： 在信息技 术全面发展 ，计算机 、单 片机技术不 断革新 的今 天 ，自动 化控制 系统 也随之 飞速 发展起 来，直流调速 系统作为 一项 重要 的自动 控制技术 ，
良好 。
电流值 的控 制 ， 当不按 这 两个 按键 的 时候 ，显 示板 将显 示实 际 电机转 速 。 另 外 ，利 用一 片７ Ｌ３４ ４Ｓ ７ 多余 的输 出线 ，外接 两个 ＬＤ 光管 ，一 个用 于 电 Ｅ发
机工 作状 态 的显 示 ，每 隔１ 秒左右 闪亮 一次 ；另 一个用 于显 示 电机是 否处于
３２ 速度测 量 ． 在对 于精 度要 求很 高 ，调速 范 围要求 很大 的系 统 中，旋 转编 码器 测速
即数字 测速 被应 用起 来 。本系 统采用 数字 ＭＴ ／ 法进 行速 度测 量 。
３ ３ 晶闸 管控制 ． 本 系统 利用 ８Ｃ １ ０ ３ 的定 时器Ｔ来实现 晶 闸管 的触 发 。当Ｔ溢 出时 ，转 到 ０ ０ Ｔ中 断处 理程 序 ， 按照 脉冲 分 配表 从 Ｐ 口 （ ＩＯ Ｐ ． ）输 出晶 闸管触 发 ０ １ Ｐ ．～ １５ 脉冲 ，延 时后 ，置 为Ｐ． ～Ｐ ．，输 出的处 罚脉冲 为５ ｕｓ １Ｏ １５ ０ 。 ４调节 器的 设计
展 。作 为 电气 传 动 的主要 方式 之一 的 直流 调速 系统 ，在各 行业 生产 中起 着
主导 作用 。随 着微 电子 技术 的发展 ，单 片机 技 术不 断进 步 ，单 片机 在调 速 系统 中 的应用 使得 系统 更加 简化 ，可靠 性也 更 高 。在调 速系 统 中灵 活应 用 各种经 典和 智能 的算法 ，可 以有效 实现 最优控 制 。 １ 体结构 设计 总 １ １调速 方案 的选 择
本 设计 方 案选 择Ｖ Ｍ — 系统 ，由于 生 产工 艺要 求 机械 在 工作 时 其状 态 应 该 平稳 ，所 以 ，要求 直流 电压脉 动幅 度较 小 ， 因此三 项整 流 电路 被应 用在
本 设计 方案 中 。 由于 方案 中要求 电路 尽量 简单 、经济 且满 足 性能 要求 ， 并
现 如今 ， 在各 行 各 业 中 自动 化控 制 系 统 已经 得 到 了广 泛 的应用 和 发
２ ３直 流调 速系统 的保 护 对 于 晶闸管 电路 的设 计 ，所需 选择 的参 数包 括 晶闸管 的额 定 电压 、额 定 电流 以及 过 电压 、过 电流 保护 措 施 。晶 闸管装 置 可靠 的运 行 ，需要 正确 的保 护 。过 电压 保 护按 照保 护 的部位 可 分为 有交 流侧 过压 保 护 、直流 侧过 电压 保 护 以及 器 件 两端 的过 电压 保护 三种 。在过 电流 保护 中 ， 目前最 普遍 的保 护 措施 是选 择 断流 时 间较短 、保 护性 能 好 的快速 熔 断器 。 同时 ，为 了 使直 流 负载 获得 的 电流相 对 平滑 ，还 需要 将 带有 气 隙的贴 心 电抗器 串入整 流输 出 电路中 。 ３控制 电路 的设计 ３ １单 片机 系统 ． 本 系统 采用 了Ｉｔ ｒ Ｃ １ ｎｅ 的ＭＳ ５ 中的８ Ｃ １ 片机 ，同 时外 接２ １８Ｐ Ｏ ０３ 单 ７２ ＥＲＭ 作为 １Ｋ ６ 程序 存储器 ，用 于存 放全 部控制 软件 。对 于转 速 、设定速 度 、电流 等数 据 ，通过 两 片 ７Ｌ３ ４ 四个ＰＰ ４Ｓ ７和 Ｎ 中功 率三 极管 以动态 扫描 方式 来驱 动 四位ＬＤ 字来 显示 。两 片７Ｌ ３ ４ ８Ｃ １ Ｅ数 ４Ｓ ７与 ０ ３ 的接 口使用线 选法 ，其地 址 分别 为ＯＦＦ 和 ０ＦＦ 。单 片机 的输入 采用 在８ Ｃ １ ３ Ｄ ＦＨ Ｂ ＦＨ ０ ３的Ｐ 口上 外接 三个按 键 的方
式 来实 现 ，一 个按 键作 为 启动 、停 止键 ，用 于 控制 电机 的启 动 或停 止 ；另
外 两个 为 显示选 择 键 ，一个 用 于显 示速 度 设定 值 的控制 ， 另一个 用 于显 示
个 调节器 的输 入端 ，待 电机 的转速 达 到稳 态后 ，只 依靠 转速 负 反馈 ， 不靠 电流 负反 馈 发挥主 要 的作 用 ，这样 可 以保 证系 统获 得 的静 、动 态性 能相 对
在各行各业 也已经得到广泛 的应 用。为满足控制 系统简单 、方便及 低成本 的要求 ，对于基于 单片机的数字直 流调速系统 的速 系统的设计 、改造 方案进行简单 的论述 。 关键词 ： 单片机；数字直流 调速 系统 ；设计 中图分类 号：Ｔ Ｏ 文献标识码 ：Ａ 文章编号 ：１ ７ － ７ ９ ２ １ ）１ ２ ０ ５ ０ Ｎ １ ５ ７（ ０ ０ ０ ０ ６ ２ ６
且 鉴于 晶 闸管可 控整 流装 置 具有 无噪 声 、无磨 损 、响 应快 、体 积 小 、重量
轻 和投 资少等特 点 ，因此 设计 中选用 了晶闸管 三相 全控 桥供 电方案 。 １２ 总体 结构设 计 ． 本 设计方 案采 用 了转速 电流双 闭环调 系统 ，设 置 了两个 调节 器 ，分别 用 于调节 转速 和 电流 ，两 个调 节器 串级联 接 ，通过 这 样 的设置 ，保 证 了在 启动 过程 中 只有 电流 负反 馈 ，而 电流 负反 馈和 转速 负 反馈 不会 同 时加 到一
运行状 态 。
综 上 ，整 个 系统利 用 了单 片机 及其外 部扩 展 设备 代替 了原 有模 拟系 统
中的速 度 调节器 、 电流 调节 器 、触 发器 、锁 零单 元 以及 电流 自适 应 调节 器
等 ， 以此 达 到直流 调速 系统数 字化 的实 现 。系 统硬 件结 构如 图ｌ 。