基于单片机的直流电机转速测量与显示(DOC)

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基于C51单片机直流电机测速仪设计

摘要：电机的转速是各类电机运行过程中的一个重要监测量，测速装置在电机调速系统中占有非常重要的地位，特别是数字式测速仪在工业电机测速方面有独到的优势。本文介绍了一种基于C51单片机的光电传感器转速测量系统的设计。系统采用对射式光电传感器产生与齿轮相对应的脉冲信号，使用AT89C51单片机采样脉冲信号并计算每分钟内脉冲信号的数目，即电机对应的转速值，最终系统通过LCD实时显示电机的转速值。经过软硬件系统的搭建，分别通过Protues软件系统仿真实验和实际电路搭建检查实验。仿真实验表明本系统满足设计要求，并且结构简单、实用。整个直流电机测速系统在降低测速仪成本，提高测速稳定性及可靠性等方面有一定的应用价值。

关键词：转速测量；光电传感器；单片机

Based On C51 SCM Single DC Motor Speedometer Design

ABSTRACT：Motor speed is all kinds of motor operation is an important process to monitor the amount of speed measuring device in the motor control system occupies a very important position, Especially the digital speedometer in the industrial motor speed has unique advantage. This paper describes a photoelectric sensor 51 SCM-based speed measurement system design. System uses a beam photoelectric sensor generates a pulse signal corresponding to the gear, the use of a sampling pulse signal AT89C51 SCM and calculating the pulse per minute, the number of signals that the speed of the motor corresponding to the value of the final system time through the LCD display the motor speed value.After a hardware and software system structures, respectively, through Protues software system to build the actual circuit simulation and experimental examination. Simulation results show that the system meets the design requirements, and the structure is simple and practical. DC Motor Speed entire system in reducing speedometer costs, improve reliability, speed stability and a certain application value.

直流电机的转速检测及电路设计

摘要

在电气时代的今天，电动机在工农业生产与人们日常生活中都起着十分重要的作用。直流电机作为最常见的一种电机，具有非常优秀的线性机械特性、较宽的调速范围、良好的起动性以及简单的控制电路等优点，因此在社会的各个领域中都得到了十分广泛的应用。

系统主要功能是：AT89C51单片机接受霍尔传感器传来的脉冲信号，单片机根据外部中断，以及内部定时器进行计数计算出电机转速送到LED并显示，外部装有蜂鸣器电路，在超速或低俗过低都会停止电动机，蜂鸣器发音，显示器不显示，从实用角度看，评价一个系统实用价值的重要标准，就是这个系统对社会生活和科技观念有多大的贡献。

本设计以单片机为核心设计一个电动机转速测定及数据显示控制系统，要求对转速范围在0-3000r/min的直流调速电动机进行测量并显示，转速数据显示精度要达到转速个位数，有转速高、低限报警提示。本设计使用6V直流电机。将霍尔传感器产生的脉冲信号输入到单片机外部中断0口，单片机工作在内部定时器工作方式0，对周期信号进行计数，调用计算公式计算出转速，调用显示程序在LED上，其主要内容是单片机部分主要完成电机转速的测量，LED显示部分主要是把转速显示出来，显示范围在0-3000r/min之间。

本设计主要研究直流电机的控制和测量方法，效率高，电路简单，使用也比较广泛，测速系统采用集成霍尔传感器敏感速率信号，具有频率响应快、抗干扰能力强等特点。从而对电机的控制精度、响应速度以及节约能源等都具有重要意义。

关键词：单片机霍尔IC传感器 , DAC0832 直流电动机转速流程图

基于单片机系统的电机转速测量电路设计

2021.02科学技术创新基于单片机系统的电机转速测量电路设计

杨扬

（徐州工程机械技师学院，江苏徐州221000）

1转速测量方法

本电路设计转速测量是用增量式编码器结合单片机，采用

M/T 法，完成测速工作并显示。增量式编码器与电机相连，

输出信号接入本设计电路,即可实现转速测量及显示。

1.1增量式轴编码器

光电轴角编码器,又称轴编码器或光电角位置传感器，

是通过两个光敏接收管来转化角度码盘的时序和相位关系，

并与单片机、计算机等控制器及显示装置相连接,实现数字测量、

数字控制与数字显示。增量式编码器转轴旋转时，

有相应的脉冲输出，轴编码器主要分为增量式、

绝对式与混合式3种,其中增量式轴编码器主要用于测量转子速度,绝对式轴编码器主要用于测量转子的空间位置,混合式轴编码器是增量式轴编码器与绝对式轴编码器的组合后端加入处理芯片之后,3种轴编码器都具有测量转子速度与空间位置的功能。增量式轴编码器的结构如图1。

图1增量式轴码器的结构

1.2M/T 法测转速

常用的采用旋转编码器的数字测速方法有三种：M 法、T 法、M/T 法。检测T C 时间内旋转编码器输出的脉冲个数M 1，又检测同

一时间间隔的高频时钟脉冲个数M 2，用来计算转速的方法，

称作M/T 法测速。高频脉冲的频率为f 0，则准确的测速时间为Tt ＝M 2/f 0,

电机的转速为：

采用M/T 法测速时，应保证高频时钟脉冲计数器与旋转编码器计数器同时开启与关闭，以减少误差。只有捕捉到编码器脉冲前沿时，两个计数器才同时开启与停止计数。

图2M/T 法测速

2硬件电路设计

单片机控制直流电机的转速

单片机是一种集成了CPU、RAM、EPROM和GPIO等功能模块的微型计算机系统，广泛应用于控制、测量、仪表以及通讯等领域。单片机控制直流电机的转速，是基于单片机的数字输出口产生的PWM波控制直流电机的转速。

直流电机是一种广泛应用的电机类型，其结构简单，控制相对容易。控制直流电机的转速常常使用PWM技术，即变占空比的脉冲宽度调制技术。PWM波的占空比与电机的转速成正比关系。通过单片机的数字输出口产生PWM信号，调整占空比，可以控制直流电机的转速。

以下是单片机控制直流电机转速的具体实现步骤：

1.将电机的正极接到电源，负极接到单片机的数字输出口；

2.设置单片机的计时器，产生PWM波，定时器的频率可以根据电机的额定转速和电机的型号进行设置；

3.根据PWM波的占空比控制电机的转速，可以通过编程控制单片机数字输出口的输出电平，从而调整PWM波的占空比，进而改变电机的转速。

值得注意的是，单片机控制电机转速还需要特别考虑电机的供电和保

护措施。单片机和电机的供电电压需要相同，并且还需要电源电压稳

定器，以保证电机转速的稳定性。此外，还需要采取适当的保护措施，如反向保护二极管、电机短路保护电路等，以确保电机和单片机的安全。

总之，单片机控制直流电机的转速是一种基于PWM技术的控制方法，通过单片机的数字输出口产生PWM信号，调整占空比，可以实现对

电机的精确控制。在实际应用中，我们需要根据电机的特性和实际需

要选择合适的单片机型号，并采取适当的保护和供电措施，以确保系

统的安全和稳定性。

基于51单片机的电机转速测量与显示系统

1 绪论 (2)

1.1 题目背景及目的 (2)

1.2 题目研究方法 (2)

2 系统设计基础知识 (3)

2.1 直流电机的基本知识 (3)

2.2 51单片机的基础知识 (7)

2.3 LED显示管 (10)

2.4 传感器 (10)

3 系统总体方案设计 (14)

3.1 系统分析 (14)

3.2 设计思路和方案 (16)

3.3 系统构成 (17)

4 硬件电路设计 (19)

4.1 电源电路 (19)

4.2 转速测量电路 (19)

4.3 LED显示模块 (21)

4.4 系统硬件设计 (21)

5 系统软件设计 (23)

5.1 计时方案的选择 (23)

5.2 软件结构划分 (24)

6设计心得与体会 (26)

7参考文献 (26)

摘要

单片机又称单片微控制器（MCU），它把一个计算机系统集成到一个芯片上。它的体积小、质量轻、价格便宜、为学习、应用和开发提供了便利条件。随着电子技术的迅猛发展，单片机技术也有了长足的发展，目前单片机渗透到我们生活的各个领域，几乎很难找到哪个领域没有单片机的踪迹，导弹的导航装置，飞机上各种仪表的控制，计算机的网络通讯与数据传输，工业自动化过程的实时控制和数据处理，广泛使用的各种智能IC卡，民用豪华轿车的安全保障系统，录象机、摄象机、全自动洗衣机的控制，以及程控玩具、电子宠物等等，这些都离不开单片机。

各种电机在工业得到广泛应用，为了能方便的对电机进行控制、监视、调速，有必要对电机的转速进行测量，从而提高自动化程度。转速是工程上一个常用参数。转速测量的方法很多，采用光电开关管测量转速是较为常用的测量方法。

基于单片机的直流电机调速系统的课程设计

一、总体设计概述

本设计基于8051单片机为主控芯片，霍尔元件为测速元件， L298N为直流伺服电机的驱动芯片，利用 PWM调速方式控制直流电机转动的速度，同时可通过矩

阵键盘控制电机的启动、加速、减速、反转、制动等操作，并由LCD显示速度的变化值。

二、直流电机调速原理

根据直流电动机根据励磁方式不同，分为自励和它励两种类型，其机械特性曲线有所不同。但是对于直流电动机的转速，总满足下式：

式中U——电压；

Ra——励磁绕组本身的内阻；

——每极磁通（wb ）;

Ce——电势常数；

Ct——转矩常数。

由上式可知，直流电机的速度控制既可以采用电枢控制法也可以采用磁场控制法。磁场控制法控制磁通，其控制功率虽然较小，但是低速时受到磁场和磁极饱和的限制，高速时受到换向火花和换向器结构强度的限制，而且由于励磁线圈电感较大，动态响应较差，所以在工业生产过程中常用的方法是电枢控制法。

电枢控制法在励磁电压不变的情况下，把控制电压信号加到电机的电枢上来控制电机的转速。传统的改变电压方法是在电枢回路中串连一个电阻，通过调节电阻改变电枢电压，达到调速的目的，这种方法效率低，平滑度差，由于串联电阻上要消耗电功率，因而经济效益低，而且转速越慢，能耗越大。随着电力电子的发展，出现了许多新的电枢电压控制法。如：由交流电源供电，使用晶闸管整流器进行相控调压；脉宽调制（PWM）调压等。调压调速法具有平滑度高、能耗低、精度高等优点，在工业生产中广泛使用，其中PWM应用更广泛。脉宽调速利用一个固定的频率来控制电源的接通或断开，并通过改变一个周期内“接通”和“断开”时间的长短，即改变直流电机电枢上的电压的“占空比”来改变平均电．

基于单片机的电机转速测量系统的设计

成正比，出脉冲的周期或频率即可计算出转速。当电机转测
文中介绍一种采用霍尔传感器来采集电机轴的脉冲信号的方法，转速脉冲信号经过处理后送给单片机，现了转速的实实时精确测量，中设计了基于单片机和霍尔元件的直流电机文
测速系统硬件电路。１霍尔元件测速原理
ｕｅｎｙｔｍｓｐｏｏｅａｅｎｓｇｅｃｉｃｏｏｔｌｒａｄｉｔｇａｅｈｐ．ｈｏｋｎｒｃｐｅｏｌｓｎｏａｒｍｅｔｓｓｅｗａｒｐｓｄｂｓｄｏｉｌｈｐｍｉｒｃｎｒｌｎｎｅｒｔｄｃｉｓＴｅｗｒｉｇｐｎｉｌｆＨａｌｅｓｒｗｓｎｏｅｉｉｔｄｃｄＴｅｔｅｈｒｗａｅａｄｓｆｒｆｔｅｓｓｅｗｅｅｄｓｒｅｎｄｔｉＴｅｓｓｍｏｈ８ｓａｈｏｅａｄｎｒｕｅ．ｈｎ．ｈａｄｒｎｏｔｅｏｈｙｔｍｒｅｃｂｄｉｅａｌｈｙｔｔｋｔｅＡＴ９５ｔｅｃｒ，ｎｏｗａｉ＿ｅｏ１ｓｉｉｍａｎｙｃｍｐｓｄｏｏｒｍｏｕｅｋｙｄｌ，ｐｅａｕｅｎｄｌｎａａｄｓｌｙｍｏｕｅ．ｈｐｅａａｃｒｂｔｓｉｌｏｏｅｆｗｅｄｌ，ｅｓｍｏｕｅｓｅｄｍｅｓｒｍｅｔｍｏｕｅａｄｄｔｉａｄｌｓＴｅｓｅｄｄｔａｌｅｐｐ

(完整word版)基于单片机的直流电机控制器的设计

1系统论述 (2)

1.1设计思路 (2)

1.2基本原理 (2)

1.3总体设计框图 (2)

2直流电机单元电路设计和分析 (3)

2.1直流电机驱动模块 (3)

2.2直流电机的中断键盘控制模块 (6)

2．31602LCD液晶显示模块 (8)

3直流电机PWM控制系统的实现 (9)

3.1总电路图 (10)

3.2总电路功能介绍 (10)

3.3直流电机控制程序 (10)

4系统仿真 (16)

1系统论述

1.1 设计思路

直流电机PWM控制系统的主要功能包括：直流电机的加速、减速以及电机的正转和反转，并且可以调整电机的转速，还可以方便的读出电机转速的大小，能够很方便的实现电机的智能控制。其间，还包括直流电机的直接清零、启动（置数）、暂停、连续功能。该直流电机系统由以下电路模块组成：振荡器和时钟电路：这部分电路主要由80C51单片机和一些电容、晶振组成。设计输入部分：这一模块主要是利用带中断的独立式键盘来实现。设计控制部分：主要由80C51单片机的外部中断扩展电路组成。设计显示部分：包括液晶显示部分和LED数码显示部分。液晶显示部分由1602LCD液晶显示模块组成; LED数码显示部分由七段数码显示管组成。直流电机PWM控制实现部分：主要由一些二极管、电机和L298直流电机驱动模块组成。

1.2 基本原理

主体电路：即直流电机PWM控制模块。这部分电路主要由80C51单片机的I/O端口、定时计数器、外部中断扩展等控制直流电机的加速、减速以及电机的正转和反转，并且可以调整电机的转速，还可以方便的读出电机转速的大小和了解电机的转向，能够很方便的实现电机的智能控制。其间，还包括直流电机的直接清零、启动（置数）、暂停、连续功能。其间是通过80C51单片机产生脉宽可调的脉冲信号并输入到L298驱动芯片来控制直流电机工作的。该直流电机PWM控制系统由以下电路模块组成：设计输入部分：这一模块主要是利用带中断的独立式键盘来实现。设计控制部分：主要由80C51单片机的外部中断扩展电路组成。设计显示部分：包括液晶显示部分和LED数码显示部分。液晶显示部分由1602LCD液晶显示模块组成。直流电机PWM控制实现部分：主要由一些二极管、电机和L298直流电机驱动模块组成。

基于MCS-51单片机的直流电机转速测控系统设计

医
传感器单元卜— 单片机单元卜— ＿显示单元
Ｉ垄兰Ｉｌ塑垄Ｉ皇垂兰塑皇
图１电机测控系统框图
本系统先由单片机发出控制信号给驱动电
机，同时通过传感器检测电机的转速信号并传送给单片机，单片机再通过软件将测速信号与给定
０业口口口口
图３脉宽调制过程
口为显示器段选码，其硬件连接电路如图２所示。本系统的脉冲宽度调制（ｕｓｄｈＭｏｕａＰｌＷｉｔｄｌ．ｅ
１系统方案的制定
直流电机控制系统主要是以Ｃ０１片机为８５单
核心组成的控制系统．本系统中的电机转速与电机两端的电压成比例。而电机两端的电压与控制波形的占空比成正比，因此，由ＭＣＵ内部的可编程计数器阵列输出ＰＷＭ波．以调整电机两端电压与控制波形的占空比，从而实现调速。本系统通过霍尔传感器来实现对直流电机转速的实时监测。系统的设计任务包括硬件和软件两大部分，其中硬件设计包括方案选定、电路原理图设计、

基于单片机的直流电动机转速控制系统设计

基于单片机的直流电动机转速控制系统设计直流电动机是一种常用的电机类型，广泛应用于工业自动化控制系统中。其转速的控制对于系统的稳定运行至关重要。本文将基于单片机设计一个直流电动机转速控制系统，并分析其工作原理和关键技术要点。一、系统设计原理

直流电动机转速控制系统的基本原理是根据电动机的转速反馈信号来调节电机的驱动电压，以达到控制电机转速的目的。在系统设计中，通过单片机来实现电机转速的控制和监测。

系统设计的基本流程如下：

1.采集电机转速信号：通过连接速度传感器或编码器，可以实时采集到电动机转速的信号。

2.信号处理：通过单片机的输入端口将采集到的电机转速信号输入到系统中，经过滤波和放大等预处理后，得到可靠的转速反馈信号。

3.转速控制算法：根据转速反馈信号和设定的目标转速，通过单片机控制算法计算出电机的驱动电压，并输出控制信号。

4.驱动电路设计：通过PWM（脉冲宽度调制）技术将单片机输出的控制信号转换为合适的驱动电压，送入直流电动机。

5.反馈控制：将驱动电压传递给直流电动机后，通过转速反馈信号不断调整驱动电压，使得电机的转速逐渐接近目标转速，并保持在一个稳定的范围内。

二、系统设计关键技术要点

1.速度传感器的选取：选择合适的速度传感器能够提供准确的转速反

馈信号，常见的速度传感器有磁编码器、光电编码器等。

2.信号处理电路设计：对采集到的转速信号进行滤波和放大等预处理，以保证信号的稳定性和可靠性。

3.转速控制算法设计：通过单片机程序实现控制算法，如比例积分控

制（PID）算法，以实现转速的精确控制。

单片机课程设计用单片机控制直流电动机并测其转速

《单片机原理及应用》课程设计报告书

课题名称用单片机控制直流电动机并测其转速

姓名

学号

专业

指导教师

机电与控制工程学院

年月日

任务书

用单片机控制直流电动机并测其转速

主要硬件：

A/D转换芯片ADC0809；AT89C51芯片

设计要求：

(1)通过改变A/D输入端可变电阻来改变A/D的输入电压，D/A

输入检测量大小，进而改变直流电动机的转速；

(2)手动控制：在键盘上设置两个按键——①直流电动机加速键；

②直流电动机减速键。在手动状态下，每按一次键，电动机的转

速均按照约定的速率改变；

(3)用显示器显示的数码移动的速度，来及时的形象的跟踪直流电

动机转速的变化情况；

(4)直流电动机双极性控制：00H——逆时针转最快，80H——停止，

FFH——顺时针转最快；

(

(6)键盘列扫描（4×6）。

1、绪论 (1)

2、方案论证 (2)

3、方案说明 (5)

4、硬件方案设计 (5)

5、软件方案设计 (8)

6、调试 (10)

7、结论 (11)

8、参考文献 (12)

9、附录 (13)

1、绪论

在现代工业自动化高度发展的时期，几乎所有的工业设备都离不开电机，形形色色的电机在不同领域发挥着很重要的作用。与之而来的问题是，如何更好地控制电机，对于不同的场合，对电机的控制要求是不同的，但大部分都会涉及到直流电机的转速测量，从而利用转速来实施对直流电机的控制。

直流电机转速作为直流电机的一项重要技术指标，在各个应用场合都有重要的研究价值，例如在发动机，电动机，机床主轴等旋转设备的试验运转和控制中，常需要分时或连续测量，显示其转速及瞬时速度等，转速是其他大部分技术参数的计算来源，因此，准确测量直流电动机的转速具有重要的研究意义和理论价值。

单片机控制直流电机的转速的

一、引言

在电子技术领域中，单片机是一种非常常见和实用的微型计算机，被广泛应用于各种电子设备和控制系统中。而直流电机是一种常见的电动机类型，具有简单、可靠、易控制等优点，在许多应用中被广泛使用。本文将探讨单片机如何控制直流电机的转速，介绍与此相关的基本概念、方法和技术。

二、直流电机基础知识

在探讨单片机控制直流电机转速之前，我们先了解一些直流电机的基础知识。直流电机是一种将直流电能转化为机械能的设备，由电枢和电磁场部分组成。电枢是直流电机的旋转部分，通常由定子、转子和电刷组成。电磁场部分则包括磁铁或电磁线圈等元件。直流电机转速的控制可以通过改变电压或电流来实现。

三、单片机控制直流电机转速的原理

单片机作为一个微型计算机，具有处理数据和控制外部设备的能力。通过单片机的输出引脚和电机驱动器连接，可以通过控制输出信号的状态和频率来改变电机的转速。单片机控制电机转速的原理基于脉宽调制（PWM）技术，通过调节脉宽的高低来控制电机供电电压的平均值，从而控制电机的转速。

四、单片机控制直流电机转速的方法

不同的单片机有不同的控制方式和接口，下面将介绍几种常见的单片

机控制直流电机转速的方法：

1. 电平控制法：这种方法基于单片机的输出引脚的高低电平控制。通

过在单片机程序中设置输出引脚的电平状态，可以控制电机的供电电压。高电平表示通电，低电平表示断电，通过改变通断时间的比例可

以控制电机的转速。

2. PWM控制法：这是一种较为常见和常用的方法。通过使用单片机

的PWM输出功能，可以实现对电机的精确控制。PWM输出由一个

单片机控制直流电机并测速(电压AD、DA转换以及pwm按键调速正转反转)

单片机原理及应用

课程设计报告书

题目：用单片机控制直流电动机并测量转速姓名：徐银浩

学号：1110702225

专业：电子信息工程

指导老师：沈兆军

设计时间：2014年 11月

信息工程学院

1. 引言 0

1.1 设计意义 0

1.2 系统功能要求 0

2. 方案设计 0

3. 硬件设计 (2)

3.1 AT89C51最小系统 (3)

3.2 按键电路 (4)

3.3 A/D转换模块 (4)

3.4. D/A转换模块 (6)

3.5 电机转速测量电路 (7)

3.6 显示电路 (8)

3.7 总电路图 (10)

4. 软件设计 (101)

4.1 系统主程序设计 (12)

4.2 按键扫描程序设计 (12)

4.3 显示子程序 (12)

4.4 定时中断处理程序 (12)

4.5 A/D转换程序 (13)

5. 系统调试 (14)

6. 设计总结 (16)

7. 参考文献 (17)

8. 附录A；源程序 (18)

9. 附录B；电路原理总图、作品实物图片 (23)

用单片机控制直流电动机并测量转速

1 引言

1.1. 设计意义

电动机作为最主要的动力源，在生产和生活中占有重要地位。电动机的调速控制过去多用模拟法，随着计算机的产生和发展以及新型电力电子功率器件的不断涌现，电动机的控制也发生了深刻的变化，本系统利用直流电机的速度与施加电压成正比的原理，通过滑动变阻器向ADC0809输入控制电压信号，经AD后，输入到AT89C51中，AT89C51将此信号转发给DAC0832，通过功放电路放大后，驱动直流电机。

1.2.系统功能要求

单片机扩展有A/D转换芯片ADC0809和D/A转换芯片DAC0832。

基于单片机的电机转速测量仪设计

摘要

本文讨论了以STC89C51单片机为核心的电机转速测量的硬件设计和软件设计，硬件主要由光电传感器、信号整形、LED数码管显示几局部组成。详细介绍了利用光电传感器技术在电机转速测量中的实现及应用，以及对电机转速进展测量，并由数码管显示转速。随着汽车及电子技术的开展，转速测量技术也在不断创新，各种转速测量仪在工业得到广泛应用，对电机的转速进展测量极大的提高了自动化程度。

关键字：单片机，光电传感器，信号整形，LED显示

Design of Motor Speed Measurement Instrument

Based on MCU

Abstract

This article discussed take STC89C51 monolithic integrated circuit as the core electrical machinery tachometric survey hardware design and the software design, the hardware mainly by the photoelectric sensor, t he signal shaping, the LED nixietube demonstrated that several parts compose. Introduced in detail the use photoelectric sensor technology and applies in electrical machinery tachometric survey's realization, as well as carries on the survey to the electri cal machinery rotational speed, and demonstrates the rotational speed by the nixietube. Along with the automobile and electronic technology's development, the tachometric survey technology unceasingly is also innovating, each kind of rotational speed measu ring instrument obtains the widespread application in the industry, carried on the survey enormous enhancement automaticity to electrical machinery's rotational speed.

课程设计---直流电动机测速系统设计

专业课程设计

题目三

直流电动机测速系统设计

院系：

专业班级：

小组成员：

指导教师：

日期：

前言

1.题目要求

设计题目：直流电动机测速系统设计

描述：利用单片机设计直流电机测速系统

具体要求： 8051 单片机作为主控制器、利用红外光传感器设计转速测量、检测直流电机速度，并显示。

元件： STC89C52、晶振(12MHz)、小按键、 ST151、数码管以及电阻电容等

2.组内分工

(1)负责软件及仿真调试：主要由完成

(2)负责电路焊接：主要由完成

(3)撰写报告：主要由完成

3.总体设计方案

总体设计方案的硬件部分详细框图如图一所示 :

数码管显示

按键控制单片机 PWM 电机驱动

一、转速测量方法

转速是指作圆周运动的物体在单位时间内所转过的圈数,其大小及变化往往意味着机器设备运转的正常与否,因此,转速测量一直是工业领域的一个重要问题。按照不同的理论方法,先后产生过模拟测速法 (如离心式转速表) 、同步测速法(如机械式或闪光式频闪测速仪) 以及计数测速法。计数测速法又可分为机械式定时计数法和电子式定时计数法。本文介绍的采用单片机和光电传感器组成的高精度转速测量系统,其转速测量方法采用的就是电子式定时计数法。

对转速的测量实际上是对转子旋转引起的周期脉冲信号的频率进行测量。在频率的工程测量中,电子式定时计数测量频率的方法一般有三种：

①测频率法:在一定时间间隔t 内,计数被测信号的重复变化次数N ,则被测信号的频率fx 可表示为

f x =Nt(1)

②测周期法:在被测信号的一个周期内,计数时钟脉冲数m0 ,则被测信号频率fx = fc/ m0 ,其中, fc 为时钟脉冲信号频率。

毕业论文--基于单片机控制直流电机调速系统毕业设计

毕业论文--基于单片机控制直流电机调速系统毕业设计毕业论文--基于单片机控制直流电机调速系统毕业设

计

摘要

近年来由于微型机的快速发展国外交直流系统数字化已经达到实用阶段由于以微处理器为核心的数字控制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可以实现不同于一般线性调节的最优化自适应非线性智能化等控制规律所以微机数字控制系统在各个方面的性能都远远优于模拟控制系统且应用越来越广泛

本文介绍的是用一台26KW的直流电动机8051单片机构成的数字化直流调速系统特点是用单片机取代模拟触发器电流调节器速度调节器及逻辑切换等硬件设备最后进行软件编程调试以及计算机仿真实时控制结果表明本数字化直流调速系统实现了电流和转速双闭环的恒速调节并具有结构简单控制精度高成本低易推广等特点而且各项性能指标优于模拟直流调速系统从而能够实际的应用到生产生活中满足现代化生产的需要

关键词单片机双闭环直流调速系统数字方式

第1章绪论1

第二章方案论证3

第三章直流调速控制系统5 31单片机部分的组成5 com路7

com路8

com8

com断源9

com计数器11 32 单片机的扩展12

com储器的扩展13

com储器的扩展14

com9可编程键盘显示器16 com与数字量的转换24

com保持28

第四章PID的控制算法32 41PID控制规律及其基本作用32 42控制算法的实现33 第五章直流调速系统的主电路设计36

51直流电动机的调速方法36 52整流电路37

53触发电路38

第六章软件设计42