基于单片机的直流电机控制设计性实验报告

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基于单片机的直流电机控制

基于单片机的直流电机控制随着科技的发展，直流电机在许多领域中的应用越来越广泛，而基于单片机的直流电机控制技术也越来越受到。

本文将介绍基于单片机的直流电机控制的基本原理、应用场景以及具体实现方法。

直流电机是一种利用直流电源供电的电机，具有调速范围广、控制精度高、响应速度快等优点。

基于单片机的直流电机控制主要是通过单片机发出的脉冲宽度调制（PWM）信号来实现的。

PWM信号是一种占空比可调的方波信号，通过调节方波信号的高电平时间和低电平时间的比例，可以控制电机的平均电压，从而调整电机的转速。

单片机输出的PWM信号通过驱动电路驱动直流电机的电枢，实现电机的调速和控制。

单片机还可以通过采集电流、电压等传感器反馈的信息，实时监测电机的运行状态，保证电机能够在安全、稳定的状态下运行。

基于单片机的直流电机控制技术可以应用于许多领域，如工业自动化、家庭用电、电动车、机器人等。

在工业自动化领域，直流电机可以用于机器设备的传动系统，如数控机床、包装机等。

通过单片机控制的直流电机，可以实现高精度的速度和位置控制，提高生产效率和产品质量。

在家庭用电领域，直流电机可以应用于家用电器、智能家居等领域。

例如，直流电机控制的电动窗帘、智能门锁等，可以实现遥控、定时开关等功能，提高生活的便利性和智能化程度。

在电动车和机器人领域，直流电机控制技术更是不可或缺。

由于电动车和机器人的运行环境复杂多变，需要直流电机具备高响应速度和大范围调速能力。

通过单片机控制的直流电机，可以实现精确的速度和位置控制，提高车辆和机器人的稳定性和灵活性。

基于单片机的直流电机控制实现主要包括以下几个步骤：直流电机的选择和计算：根据实际应用场景和负载需求，选择合适的直流电机型号和规格。

根据电机的额定电压和电流，计算出电机正常运行所需的电源参数和控制器输出参数。

单片机的选择和配置：选择满足应用需求的单片机型号，并配置相关引脚功能。

根据实际需求，可以通过单片机的输入输出口配置不同的PWM信号输出模式和控制方式。

单片机直流电机控制实训报告

单片机直流电机控制实训报告基于AT89C51单片机的直流电动机控制器设计实训报告专业：弹药工程与爆炸技术班级：弹药二班学生姓名：杨宁指导教师：佟慧艳能源与水利学院1 实训目的通过单片机实训使学生能够掌握利用Keil软件编写单片机程序，学会设计完整的单片机应用系统；依托Protues仿真平台进行单片机电子应用系统设计与仿真，使学生掌握单片机应用系统的设计技能；培养学生运用所学知识分析和解决实际问题的能力以及实际动手能力和查阅资料能力。

2 实训任务及要求2.1 任务描述一单片机为控制核心设计一款直流电机电机控制系统，可以实现直流电机的加速、正转、反转等控制方式。

2.2 任务要求1)用AT89C51单片机实现上述任务要求；2)在Keil IDE中完成应用程序设计与编译；3)在Proteus环境中完成电路设计、调试与仿真。

3 系统硬件组成与工作原理3.1单片机的控制器与最小系统单片机的最小系统是指有单片机和一些基本的外围电路所组成的一个可以使单片机工作的系统，一般来说，它包括单片机、晶振电路和复位电路（如图一）。

图1 最小系统设计截图（一）控制器部分分析AT89C51（如图2）是一种带4K字节FLASH存储器（FPEROM—Flash Programmable and ErasableRead Only Memory）的低电压、高性能CMOS 8位微处理器，俗称单片机。

AT89C51提供以下标准功能：4k 字节Flash 闪速存储器，128字节内部RAM，32 个I/O 口线，两个16位定时/计数器，一个5向量两级中断结构，一个全双工串行通信口，片内振荡器及时钟电路。

同时，AT89C51可降至0Hz的静态逻辑操作，并支持两种软件可选的节电工作模式。

空闲方式停止CPU的工作，但允许RAM，定时/计数器，串行通信口及中断系统继续工作。

掉电方式保存RAM中的内容，但振荡器停止工作并禁止其它所有部件工作直到下一个硬件复位。

基于单片机AT89C51控制的直流电机PWM调速控制系统课程设计报告

第一章:前言1.1前言：直流电机的定义：将直流电能转换成机械能(直流电动机)或将机械能转换成直流电能(直流发电机)的旋转电机。

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，直流具有优良的调速特性，调速平滑，方便，调速范围广，过载能力强，能承受频繁的冲击负载，可实现频繁的无极快速起动、制动和反转，需要满足生产过程自动化系统各种不同的特殊要求，从而对直流电机提出了较高的要求，改变电枢回路电阻调速、改变电压调速等技术已远远不能满足现代科技的要求，这是通过PWM方式控制直流电机调速的方法就应运而生。

采取传统的调速系统主要有以下的缺陷：模拟电路容易随时间飘移，会产生一些不必要的热损耗，以及对噪声敏感等。

而用PWM技术后，避免上述的缺点，实现了数字式控制模拟信号，可以大幅度减低成本和功耗。

并且PWM调速系统开关频率较高，仅靠电枢电感的滤波作用就可以获得平滑的直流电流，低速特性好；同时，开关频率高，快响应特性好，动态抗干扰能力强，可获很宽的频带；开关元件只需工作在开关状态，主电路损耗小，装置的效率高，具有节约空间、经济好等特点。

随着我国经济和文化事业的发展，在很多场合，都要求有直流电机PWM调速系统来进行调速，诸如汽车行业中的各种风扇、刮水器、喷水泵、熄火器、反视镜、宾馆中的自动门、自动门锁、自动窗帘、自动给水系统、柔巾机、导弹、火炮、人造卫星、宇宙飞船、舰艇、飞机、坦克、火箭、雷达、战车等场合。

1.2本设计任务:任务: 单片机为控制核心的直流电机PWM调速控制系统设计的主要内容以及技术参数:功能主要包括：1)直流电机的正转；2)直流电机的反转；3)直流电机的加速；4)直流电机的减速；5)直流电机的速度在数码管上显示；6)直流电机的启动；7)直流电机的停止；第二章：总体设计方案1、系统的硬件电路设计与分析电动机PWM驱动模块的电路设计与实现具体电路见下图。

本电路采用的是基于PWM 原理的H型桥式驱动电路。

基于单片机的无刷直流电机的控制系统设计

【基于单片机的无刷直流电机的控制系统设计】1. 引言无刷直流电机（BLDC），作为一种高效、低噪音、长寿命的电动机，被广泛应用于各种领域。

而采用单片机进行控制，实现对BLDC的精准控制，则成为现代工业中的热门技术。

本文将围绕基于单片机的无刷直流电机控制系统设计展开探讨，深入剖析其原理和实现过程。

2. 无刷直流电机的工作原理无刷直流电机是一种采用电子换相技术的电机，其工作原理与传统的直流电机有所不同。

它不需要使用碳刷和电刷环来实现换向，而是通过内置的电子控制器来精确控制转子上的永磁体和定子上的电磁线圈的相互作用，实现转子的旋转运动。

3. 单片机在无刷直流电机控制中的作用单片机在无刷直流电机的控制系统中扮演着核心角色，它通过内置的PWM模块生成PWM波形，用于控制电机驱动器中的功率器件，同时监测电机的运行状态，并根据需要进行调整和反馈控制，实现对电机的精准控制。

4. 基于单片机的无刷直流电机控制系统设计（1）硬件设计在设计基于单片机的无刷直流电机控制系统时，需要考虑到电机的功率和控制要求，选择合适的单片机和电机驱动器，设计电机驱动电路以及检测装置，确保系统能够稳定可靠地工作。

（2）软件设计利用单片机的PWM模块生成PWM波形，采用适当的控制算法（如PID控制算法），编写控制程序，实现对无刷直流电机的精准控制。

考虑到系统的实时性和稳定性，需要进行充分的软件优化和调试。

5. 个人观点和理解在基于单片机的无刷直流电机控制系统设计中，充分理解无刷直流电机的工作原理和单片机的控制特点，合理选择硬件和编写软件，是至关重要的。

只有系统全面、深刻地理解，才能设计出高质量、稳定可靠的控制系统。

6. 总结本文围绕基于单片机的无刷直流电机控制系统设计展开了探讨，从无刷直流电机的工作原理、单片机在控制系统中的作用，到具体的硬件设计和软件设计，全面、深入地阐述了相关内容。

希望通过本文的阐述，读者能够对基于单片机的无刷直流电机控制系统设计有更深入的理解和应用。

单片机直流有刷电机系统控制实验报告

实验名称：单片机直流有刷电机系统控制实验报告实验目的：1. 了解有刷电机的工作原理和基本结构2. 掌握单片机对有刷电机进行控制的方法和技巧3. 探究单片机直流有刷电机系统的稳定性和精确控制性能实验设备：1. 单片机开发板2. 直流有刷电机3. 桥式整流器4. 电源供应器5. 逻辑分析仪6. 示波器实验过程：1. 连接单片机开发板和直流有刷电机，并通过桥式整流器和电源供应器为系统供电。

2. 编写单片机控制程序，包括PWM波输出、速度控制算法等内容。

3. 将程序下载到单片机开发板上，并通过逻辑分析仪和示波器对系统进行调试和监测。

4. 在不同工作条件下，比如负载变化、电压波动等情况下，观察系统的稳定性和控制性能。

实验结果与数据分析：1. 经过一系列实验操作，我们获得了系统在不同工况下的运行数据，包括电流、转速、PWM波形等。

2. 通过对数据的分析，我们发现系统在稳态和动态工作条件下表现出了良好的稳定性和精准性能，能够满足实际工程控制要求。

3. 我们也发现了系统在特定工况下的一些问题和不足之处，比如在低速和负载较大时的起动过程中的震动和噪音等。

结论与讨论：1. 通过本次实验，我们对单片机直流有刷电机系统的控制原理和方法有了更深入的了解，同时也掌握了一定的实际操作技能。

2. 在工程应用中，我们应该综合考虑系统的稳定性、动态性能和控制精度，进行更加系统和全面的设计和调试。

3. 我们还需要进一步研究和改进系统中存在的问题，以提高系统的整体性能和工程应用价值。

附录：实验中使用到的控制程序代码和调试数据记录表格。

在控制系统稳定性方面，我们发现在不同的负载条件下，系统的稳定性表现出了一定的差异。

在轻载条件下，系统的动态响应较快，控制精度较高；而在重载条件下，系统的动态响应速度降低，控制精度也有所下降。

这表明在实际工程应用中，需要根据具体的负载情况对于控制系统进行相应的调节和优化，以获得更好的稳定性和控制性能。

在实验过程中，我们也发现了一些值得注意的问题。

单片机---直流电机控制实验

直流电机控制实验摘要：直流电动机在交通、机械、纺织、航空等领域中已经得到广泛的应用。

而以往直流电动机的控制只是简单的控制，很难进行调速，不能实现智能化。

如今，直流电动机的调速控制已经离不开单片机的控制，单片机应用技术的飞速发展促进了自动控制技术的发展，使人类社会步入了自动化时代，单片机应用技术与其他学科领域交叉融合，促进了学科发展和专业更新，引发了新兴交叉学科与技术的不断涌现。

现代科学技术的飞速发展，改变了世界，也改变了人类的生活。

由于单片机的体积小、重量轻、功能强、抗干扰能力强、控制灵活、应用方便、价格低廉等特点，计算机性能的不断提高，单片机的应用也更加广泛特别是在各种领域的控制、自动化等方面。

关键词：STC89C52 PWM 电机控制DC motor control experiment Summary:DC motors in transportation, machinery, textiles, aviation and other fields has been widely used. The conventional DC motor control simply control, difficult to control, not intelligent. Today, the DC motor speed control has been inseparable from the control of the microcontroller, the rapid development of microcomputer application technology to promote the development of automatic control technology, the human society entered the era of automation, microcomputer application technology and other disciplines intersect, promotion of the academic development and professional update, sparked new interdisciplinary and emerging technologies. The rapid development of modern science and technology, has changed the world, but also change the way people live. As the device small size, light weight, powerful, strong anti-interference ability, flexible control, easy to use, low cost characteristics, computer performance continues to improve, SCM applications are more widely especially control in various areas of automation and so on.Keywords: STC89C52 PWM motor control目录第1章引言 (1)1.1电机的研究意义 (1)1.2 设计方案 (1)第2章供电模块的设计 (2)2.1 集成直流稳压电源芯片LM7805的介绍 (2)2.2 供电模块的构成 (2)第3章主控制模块的设计 (3)3.1 89C52单片机的介绍 (3)3.2 89C52的主要特性和结构特点 (3)3.3 89C52的IO口介绍 (4)第4章键盘输入模块的设计 (5)4.1 键盘的电路及原理 (5)第5章显示模块的设计 (6)5.1数码管及二极管的电路及原理 (6)5.2 PWM简介 (6)第6章直流电机控制模块的设计 (7)6.1 直流电机的介绍 (7)6.2 数模转换器DAC0832 (7)第7章课程设计总结 (9)致谢 (10)参考文献 (11)附录 (12)主程序 (12)子程序 (18)第1章引言1.1电机的研究意义电气传动是现代最主要的机电能量变化形式之一，在当今社会中广泛使用着各式各样的电气传动系统。

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。

单片机控制直流电机课程设计报告

①PWM脉宽控制：本设计中采用软件延时方式对脉冲宽度进行控制，延时程序函数如下：
void delay(unsigned char dlylevel){
int i=50*dlylevel;
while(--i);}
此函数为带参数DLYLEVEL，约产生DLYLEVEL*400us的延时，因此一个脉冲周期可以由高电平持续时间系数hlt和低电平持续时间系数llt组成，本设计中采用的脉冲频率为25Hz，可得hlt+llt=100，占空比为hlt/(hlt+llt)，因此要实现定频调宽的调速方式，只需通过程序改变全局变量hlt，llt的值，该子程序流程图如图四。
MOV TL0,#0CH
SETB ET0 ;开定时器0
SETB EA
SETB TR0
LOOP:AJMP LOOP ;等待
AT89C51单片机功能强大，方便今后的功能扩展。通过各种方案的讨论及尝试，再经过多次的整体软硬件结合调试，不断地对系统进行优化。同时对电动机控制不是一个简单的电子控制问题，它涉及很多方面的知识。相信单片机在今后的自动控制领域中将有更广阔的应用前景。相信该系统能成功运用于直流电机转速系统的实时监控，简化控制逻辑系统，而且成本低廉、功能完整、抗干扰性能好。能成功应用于直流电机转速调节、监控、保护场合，并且监控界面友好，使用方便。能够对直流电机实行实时监控，不仅大大改善了高速运行时的稳定性，而且还实现了保护功能。
SETB P2.0
CLR P2.2
SETB GORD ;置高低电平判断位为1
MOV GAO,LEN ;置高电平初值
MOV A,#100 ;置周期总长值
SUBB A,GAO ;求低电平比例值
MOV DI,A ;存低电平比例值

单片机控制直流电机课程设计报告书

《单片机原理及应用》课程设计报告题目：单片机控制直流电动机专业：电子信息工程1、任务书课题名称单片机控制直流电动机指导教师（职称）执行时间2012~2013学年第一学期第周学生姓名学号承担任务设计目的采用单片机设计一个控制直流电机并测量转速的装置。

单片机扩展有A/D转换芯片ADC0809和D/A转换芯片DAC0832。

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，进而改变直流电机的转速。

（2）手动控制。

在键盘上设置两个按键—直流电动机加速键和直流电机减速键。

在手动状态下，每按一次键，电机的转速按照约定的速率改变。

摘要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。

关键字：电动机；AT89C51；单片机目录《单片机原理及应用》课程设计报告 (I)任务书 (II)摘要 (III)第一章整体设计 (1)1.1 设计原理 (1)1.2 整体设计 (1)第二章系统硬件设计 (3)2.1 按键电路 (3)2.1.1 AT89C51 (3)2.1.2 按键电路 (4)2.2 显示电路 (4)2.2.1 MAX7219 (4)2.2.2 工作原理 (5)2.3 A/D转换模块 (6)2.3.1 ADC0808 (6)2.3.2 工作原理 (8)2.4 D/A转换模块 (8)2.4.1 DAC0832 (8)2.4.2 工作原理 (9)2.5 总电路图 (9)第三章系统软件设计 (11)3.1 系统主程序设计 (11)4.1 按键扫描程序 (12)4.2 显示子程序 (14)4.3 定时中断处理程序 (16)4.4 A/D转换程序 (17)第四章系统仿真 (19)4.1 仿真步骤 (19)4.2 仿真结果分析 (20)结论 (21)附录 (22)参考文献 (32)第一章整体设计1.1 设计原理直流电机是通过两个磁场的互作用产生旋转。

基于单片机的直流电机控制设计性实验报告

设计题目：直流电机控制电路设计一设计目的1掌握单片机用PWM实现直流电机调整的基本方法，掌握直流电机的驱动原理。

2学习模拟控制直流电机正转、反转、加速、减速的实现方法。

二设计要求用已学的知识配合51单片机设计一个可以正转、反转或变速运动的直流电机控制电路，并用示波器观察其模拟变化状况。

三设计思路及原理利用单片机对PWM信号的软件实现方法。

MCS一51系列典型产品8051具有两个定时计数器。

因为PWM信号软件实现的核心是单片机内部的定时器，所以通过控制定时计数器初值，从而可以实现从8051的任意输出口输出不同占空比的脉冲波形。

从而实现对直流电动机的转速控制。

AT89C51的P1.0—P1.2控制直流电机的快、慢、转向，低电平有效。

P3.0为PWM波输出，P3.1为转向控制输出，P3.2为蜂鸣器。

PWM控制DC电机转速，晶振为12M，利用定时器控制产生占空比可变的PWM波，按K1键，PWM值增加，则占空比增加，电机转快，按K2键，PWM值减少，则占空比减小，电机转慢，当PWM值增加到最大值255或者最小值1时，蜂鸣器将报警四实验器材DVCC试验箱导线若电源等器件PROTUES仿真软件KRIL软件五实验流程与程序#include < reg51.h >sbit K1 =P1^0 ; 增加键sbit K2 =P1^1 ; 减少键sbit K3 =P1^2 ; 转向选择键sbit PWMUOT =P3^0 ; PWM波输出sbit turn_around =P3^1 ; 转向控制输出sbit BEEP =P3^2 ; 蜂鸣器unsigned int PWM;void Beep(void);void delay(unsigned int n);void main(void){TMOD=0x11; //设置T0、T1为方式1，（16位定时器） TH0=0 ; 65536us延时常数{t=(65536-TH)/fose/12} TL0=0;TH1=PWM ; //脉宽调节，高8位TL1=0;EA=1; //开总中断ET0=1; //开T0中断ET1=1; //开T1中断TR0=1 ; // T0定时允许while(1){if(K3==0&&K1==1&&K2==1) // 转向{turn_around=!turn_around;}while(K3==0); //检测K3是否释放do{PWM++ ;if(PWM>0xfe)//防止PWMS计数溢出{PWM=0xff;}if(PWM==0xff)Beep() ; 响delay(3000);}while(K1==0&&K2==1);do{PWM-- ;if(PWM<1){PWM=1;}if(PWM==1)Beep() ;delay(3000);}while(K1==1&&K2==0);}}void timer0() interrupt 1 using 2 // 定时器0中断服务程序{TR1=0 ; //T1禁止TH0=0 ; //置T0定时常数TL0=0 ;TH1=PWM ; //置T1定时常数TL1=0;TR1=1 ; //T1允许PWMUOT=0 ;// PWM波输出0}void timer1() interrupt 3 using 3 //定时器1中断服务程序{TR1=0 ; //T1禁止PWMUOT=1 ; //PWM波输出1}void Beep(void) //蜂鸣器子程序{unsigned char i;for (i=0;i<100;i++){delay(100);BEEP=!BEEP; }BEEP=1; delay(100);}void delay(unsigned int n){while(n--) ;}六 Proteus仿真截图七实验结果此次试验通过仿真系统进行了仿真，按下相应的开关，可实现控制直流电机的加速、减速及转向。

51单片机PID控制直流电机实验报告

char code table[] = { 0x3f, 0x06, 0x5b, 0x4f, 0x66, 0x6d, 0x7d, 0x07, //0~7 对应数码 0x7f, 0x6f, 0x77, 0x7c, 0x39, 0x5e, 0x79, 0x71}; //8~F 对应数码 long int n=num; P0 = 0; P2 =0x7f; P0 = table[n % 1000/100]; delayms(2);//百位加小数点 P0 = 0; P2 =0xbf; P0 = table[n % 100 / 10]; delayms(2);//十位
iError = sptr->SetPoint - NextPoint; //计算增加量
iIncpid = sptr->Proportion * iError //E[k]项
- sptr->Integral * sptr->LastError //E[k－1]项
+ sptr->Derivative * sptr->PrevError; //E[k－2]项
static PID *sptr = &sPID;
void IncPIDInit()
{
sptr->SumError = 0;
sptr->LastError =0; //Error[-1]
sptr->PrevError =0; //Error[-2]
sptr->Proportion =0.5; //比例系数
sptr->Integral =0.3; //积分系数
sptr->Derivative = 0.3; //微分系数
sptr->SetPoint =sudu_lilun; Nhomakorabea}

直流电机控制(PID)实验报告

b = speed1 / 100;
s = speed1 % 100 / 10;
g = speed1 % 100 % 10;
sent(table[b]);
sent(table[s]);
sent(table[g]);
sent(0); sent(0);//预期值
sent(table[speedset/100]);
out=0;
uk1=uk;//为下一次增量做准备
e2=e1;
e1=e;
PWMTime=out; //out对应于PWM高电平的时间
return(0);
}
void PWMOUT()
{
//PWM=1;
if(cnt<PWMTime)//若小于PWM的设定时间，则输出高电平
PWM=1;
else//否则输出低电平
三、仪器及原理图
实验仪器：THKL-C51仿真器
四、实验代码
%增量式
#include<reg51.h>
#define uchar unsigned char
#define uint unsigned int
#define ufloat unsigned float
sbit PWM=P1^2;
sbit DIN=P1^0;
sbit CLK=P1^1;
uint num;
float count=0;
uint cnt,n=0;
uint out;
uint PWMTime;
uchar code table[] = { 0x3F,0x06,0x5B,0x4F,0x66,0x6D,0x7D,0x07,0x7F,0x6F,0x77,0x7C,0x39,0x5E,0x7B,0x71,0x00,0x40 };

（第五组）直流电机实验报告

实现直流电机正反转及调速的实验报告一实验任务自己规划出合适的方案，主要利用单片机与原件，芯片实现直流电机的正反转与调速。

要求能够明确体现正反转，并能明显观察出调速时速度的变化。

二实验方案及原理脉宽调制的全称为：Pulse WidthModulator、简称PWM、直流电机调速器就是调节直流电动机速度的设备, 由于直流电动机具有低转速大力矩的特点,是交流电动机无法取代的, 因此调节直流电动机速度的设备—直流调速器,由于它的特殊性能、常被用于直流负载回路中、灯具调光或直流电动机调速、HW-1020型调速器、就是利用脉宽调制(PWM)原理制作的马达调速器、PWM调速器已经在:工业直流电机调速、工业传送带调速、灯光照明调解、计算机电源散热、直流电扇等、得到广泛应用。

设计的系统以单片机为控制核心，通过单片机里所编写的程序控制直流电机出现正反转的条件，以及规定速度的等级及调节速度变化时的条件。

并且程序要实现通过电路板上的数码管把直流电机所处的正反转的状态以及当下的转速等级在数码管上显示出来。

显示部分显示各段设定的转速值。

单片机主要完成参数设置、参数显示和控制输出等功能。

然后通过单片机输出控制量连接相对应的硬件电路从而推动电机的状态变化。

通过单片机以后连接的硬件电路主要是恒压恒流桥式2A驱动芯片L298,该芯片内部包含4通道逻辑驱动电路，可以方便的驱动两个直流电机或一个两相电机，这里我们只采用一个两相电机，然后在通过L298以后再连接一个电机即可。

（一共四个按键，其中一个按键是转向切换键，起始时的默认状态时正转，一个按键是停止键，一个是增速键一个是减速键，一共两个数码管，前面的一个数码管显示工作状态，后面的显示速度等级。

）实现正反转的原理：通过电枢电压的极性来改变直流电机的转速。

实现调速的原理：通过脉冲宽度调制来控制电动机的速度。

其作用过程如下：在脉冲作用下，当电机通电时，速度增加；电机断电时，速度逐渐减少。

《微机控制技术》直流电机控制实验

实验二直流电机控制一、实验目的1．了解直流电机控制原理。

2．学习单片机控制直流电机的编程方法。

3．了解单片机控制外部设备的常用电路。

二、实验原理直流电机的转动方向是由电压的正负来控制的，电压为正时正转，电压为负则反转。

直流电机的转速是由控制脉冲的幅度或占空比来决定的，在电压允许范围内，控制电压越高或正向占空比越大，转速越快，反之则越慢。

本实验电机的控制电路是由单片机控制D/A转换器0832，在D/A的输出端辅以必要的信号调理电路产生-8V到+8V的电压来实现的，见图2-1所示。

电机的测速电路是由安装在电机转盘上的小磁芯，通过霍尔元件感应电机的转速，见图2-2所示，用单片机控制8255 读回感应脉冲，从而测算出电机的转速。

图2-1 DA转换电路图2-2 电机与测速电路原理图三、程序流程图图2－3四、实验任务与要求1、根据实验电路、编写程序、驱动直流电机运转。

2、电机运转方式为正向快转、慢转、停止、反向快转、慢转。

3、用实验箱上的数码管将电机的运转方式显示出来。

4、编制程序，利用P3.4/P3.5及霍尔元件测算出电机的转速。

（选做）五、实验方法与步骤1、将0832的CS连至系统地址CS1、KEY/LED连至系统地址CSO，拨动开关K0、K1、K2、K3、K4分别接到P1.0~P1.4以实现4种不同的电机运转方式的控制（逻辑开关K1~K4电路图如图2-4所示）：图2-4 逻辑开关电路state1: 当K0为0，其他拨动开关为1时，电机正向快转，同时让数码管显示1来表示电机正向快转；state2: 当K1为0，其他拨动开关为1时，电机正向慢转，同时让数码管显示2来表示电机正向慢转；state3: 当K2为0，其他拨动开关为1时，电机停止，同时让数码管显示0来表示电机停转；state4: 当K3为0，其他拨动开关为1时，电机反向慢转，同时让数码管显示3来表示电机反向慢转；state5: 当K4为0，其他拨动开关为1时，电机反向快转，同时让数码管显示4来表示电机反向快转；运行程序、观察电机的运转状态。

基于stm32f103c8t6的直流有刷电机控制系统设计的实验报告

基于stm32f103c8t6的直流有刷电机控制系统设计的实验报告实验报告：基于STM32F103C8T6的直流有刷电机控制系统设计一、实验目标本实验的目标是设计并实现一个基于STM32F103C8T6微控制器的直流有刷电机控制系统。

该系统能够实现对电机的速度和方向的控制，同时具备过流保护功能。

二、实验原理直流有刷电机的工作原理基于电磁感应原理，通过改变电机线圈中的电流大小和方向，来改变磁场的极性和强度，从而控制电机的旋转方向和速度。

在直流电机中，电流的方向决定了电机的旋转方向。

当电流从电机的正极流入，从负极流出时，电机向一个方向旋转；反之，电流从负极流入，从正极流出时，电机向另一个方向旋转。

本实验将使用STM32F103C8T6微控制器，该控制器具有丰富的外设和强大的处理能力，能够满足直流电机控制的需求。

通过PWM（脉冲宽度调制）技术，微控制器可以调节电机线圈中的平均电流，从而控制电机的速度。

通过改变PWM信号的占空比，可以控制电机的速度。

占空比越大，电机速度越快；占空比越小，电机速度越慢。

三、实验步骤1. 硬件搭建首先，我们需要搭建硬件电路。

包括STM32F103C8T6微控制器、直流电机、电源、电机驱动器等。

微控制器通过PWM信号控制电机驱动器，电机驱动器再驱动直流电机。

同时，我们需要接入电源为系统供电。

2. 程序设计在硬件搭建完成后，我们需要编写程序来控制电机的旋转。

程序的主要功能包括：生成PWM信号、控制电机的旋转方向和速度、实现过流保护等。

3. 测试与调试在程序编写完成后，我们需要对系统进行测试和调试。

测试的内容包括：电机的旋转方向和速度是否正确、过流保护功能是否正常等。

如有问题，需要进行调试和修改。

4. 实验总结最后，我们需要对实验进行总结，总结实验中遇到的问题和解决方法，以及对实验结果的分析和讨论。

四、实验结果与分析经过测试和调试，我们成功实现了基于STM32F103C8T6的直流有刷电机控制系统。

单片机电机速度控制实验报告

单片机电机速度控制实验报告实验目的本实验旨在通过使用单片机控制电机的转速，研究单片机在电机速度控制方面的应用。

实验原理电机速度控制是电机控制领域中的重要研究内容之一。

单片机作为一种常用的控制器件，其在电机速度控制中也有着广泛的应用。

本实验采用PID控制算法来实现单片机对电机速度的控制。

PID控制算法是一种经典的控制方法，通过根据电机速度与设定速度之间的误差来调节电机的输入信号，从而实现对电机速度的精确控制。

实验器材1. 单片机开发板：XXX型号2. 直流电机：XXX型号3. 驱动电路：根据电机型号选择相应的驱动电路4. 电源：12V直流电源5. 电阻、电容等辅助元器件6. 逻辑分析仪（可选）实验步骤1. 搭建电路：根据电机型号选择相应的驱动电路，并将电机与驱动电路连接至单片机开发板上。

2. 编写程序：使用C语言编写程序，实现PID控制算法。

程序主要包括如下几个部分：a) 初始化：对单片机进行GPIO口、定时器等相关设置。

b) 速度测量：通过编码器或其他传感器来测量电机的实时速度。

c) PID控制：根据速度测量值与设定速度值之间的误差，计算PID控制算法所需的比例、积分和微分参数，并调节电机输入信号。

d) 输出控制：将计算得到的电机输入信号输出至驱动电路。

e) 延时控制：根据设定的采样周期对程序进行延时控制，以实现实时的速度控制。

f) 循环控制：将以上步骤循环执行，实现电机速度的连续控制。

3. 烧写程序：将编写好的程序通过编程器烧写至单片机开发板上。

4. 实验测量：使用示波器或逻辑分析仪等仪器对电机的转速进行测量，并记录实时的速度控制效果。

5. 数据分析：通过对测量数据的分析，评估所设计的PID控制算法在电机速度控制方面的性能及精度。

6. 总结与讨论：根据实验结果，总结本次实验的经验教训，并提出改进措施和下一步的研究方向。

实验结果与分析通过对实验测量数据的分析，我们可以得到电机速度控制效果的定性和定量评估。

32单片机pwm控制直流电机的实验报告

32单片机pwm控制直流电机的实验报告实验名称：32单片机PWM控制直流电机实验实验目的：通过学习和实验，让学生了解32单片机PWM控制直流电机的原理和实现方式。

实验原理：PWM即脉冲宽度调制，是一种常用的调制方式。

其原理是基于脉冲的占空比，通过改变脉冲的宽度来控制输出信号的平均值。

在32单片机中，我们可以通过配置寄存器和引脚功能来实现PWM输出。

此次实验中，我们需要通过PWM控制直流电机的速度。

对于直流电机，我们可以通过改变电机的电压来改变其转速，因此我们可以通过控制PWM信号的占空比来实现对直流电机速度的控制。

实验过程：1、准备材料：32单片机、电位器、直流电机，电容等。

2、将电位器接入32单片机的ADC引脚，通过调节电位器来改变ADC引脚的电压。

3、编写程序，配置32单片机PWM模块，实现对直流电机的速度控制。

程序示例如下：#include <reg52.h>sbit IN1 = P3^0;sbit IN2 = P3^1;sbit EN = P3^2;unsigned int speed;void timer0_init(){TMOD = 0x02;TH0 = 0xff;TL0 = 0xff;ET0 = 1;EA = 1;TR0 = 1;}{timer0_init();while(1){speed = ADC_Get(1);TH0 = speed >> 8;TL0 = speed;P1 = speed;}}void pwm_init(){TMOD |= 0x10;TL1 = 0x00;TH1 = 0x00;ET1 = 1;TR1 = 1;EA = 1;}void pwm_output(unsigned int duty) {int value;value = duty*10;TL1 = value;TH1 = value >> 8;}void timer1_isr() interrupt 3{IN1 = 0;IN2 = 1;pwm_output(90);}void timer0_isr() interrupt 1{EN = 1;}4、进行编译和下载，将32单片机与电机、电源等接线好。

实验报告实验十三直流电机控制实验

实验报告实验十三直流电机控制实验实验十三直流电机控制实验1、实验目的1) 了解直流电机控制原理。

2) 学习单片机控制直流电机的编程方法。

3) 了解单片机控制外部设备的常用电路。

2、实验要求利用实验仪上的D/A变换电路，输出-8V至+8V电压，控制直流电机。

改变输出电压值，改变电机转速，用8255的PC.0读回脉冲计数，计算电机转速。

3、实验说明在电压允许范围内，直流电机的转速随着电压的升高而加快，若加上的电压为负电压，则电机会反向旋转。

本实验仪的D/A变换可输出-8V到+8V的电压，将电压经驱动后加在直流电机上，使其运转。

通过单片机输出数据到D/A变换电路，控制电压的高低和正负，观察电机的旋转情况。

在电机转盘上安装一个小磁芯，用霍尔元件感应电机转速，用单片机控制8255读回感应脉冲，从而测算出电机的转速。

有兴趣的同学，可以做一个恒速的试验，即让电机转速保持一定。

若电机转速偏低，则提高输出电压，若电机转速偏高，则降低输出电压。

首先给电机一定的阻力，让转速保持一定，然后稍微给加大阻力，观察D/A输出的电压是否能做出反应，再减小阻力，也观察D/A电压，有何变化。

注意所加的阻力不能过大，以免电机烧毁。

4、原理图。

5、实验内容5.1 使用仪器、仪表，开发平台型号本实验用到了WAVE 6000软件平台，电脑一台，LAB6000实验箱，若干连线，串行数据线。

5.2 性能指标、技术要求、思路方案、流程图5.2.2 思路方案：动后加在直流电机上，使其运转。

在电机转盘上安装一个小磁芯，用霍尔元件感应电机转速，用单片机控制8255读回感应脉冲，并用计时器得到转一圈所用的时钟周期，从而根据相关公式测算出电机的转速；另一方面，通过肉眼观察出转速；将理论值和观察值进行比较，看是否接近，如果有误差，说明原因。

性能指标、技术要求见实验目的和实验要求。

5.2.3 流程图：5.3源程序; DC motor; ASM for MCS51mode equ 082hSTATUS equ 08001hPORTA equ 08000hCTL equ 08003hCS0832 equ 09000hDC_P equ 0count0 equ 40Hcount1 equ 41HOrg 0000hljmpORGLJMPorgstart:movSETBSETBSETBmovmovxlcalllcallsjmpstart 000BH ;外部中断0 INT0 0030h 40H,#0 EA ; 开所有中断IT0 ; INT0边沿触发 ET0 ; 允许INT0中断 dptr, #CS0832 a, #0B5h @dptr, a delay ; 等待电机运转稳 read ; 读取时间 $;###################mov dptr, #CS0832 ; 设断点，观察上次时间 mov a, #80hmovx @dptr, a ;lcall delay ;停止电机运行mov dptr, #CS0832 ; 设断点，观察上次时间 mov a, #0ffhmovx @dptr, alcall delay ; 等待电机运转稳定 lcall readmov dptr, #CS0832mov a, #80hmovx @dptr, alcall delay ;停止电机运行mov dptr, #CS0832 ; 设断点，观察上次时间 mov a, #40h ; 电机反转movx @dptr, alcall delay ; 等待电机运转稳定 lcall read ; 读取时间mov dptr, #CS0832mov a, #80hmovx @dptr, alcall delay ;停止电机运行mov dptr, #CS0832 ; 设断点，观察上次时间 mov a, #00h ; 电机反转加速movx @dptr, alcall delay ; 等待电机运转稳定 lcall readmov dptr, #CS0832mov a, #80hmovx @dptr, alcall delay ;停止电机运行LJMPSJMP START $;###################;========================delay:mov r5,#10mov r6,#0mov r7,#0ddd:djnz r7,ddddjnz r6,ddddjnz r5,dddret;========================read: ;读测速度的霍尔器件,count0\count1 为电机转一圈的时间mov TMOD, #01 ; 16 位计时clr TR0mov TH0, #0mov TL0, #0mov dptr, #STATUSr_0:movxjnbr_1:movxjba,@dptr acc.DC_P, r_0 ; 等待低电平完 a,@dptr acc.DC_P, r_1 ; 等待高电平完setbr_2:movxjnbr_3: TR0 a,@dptr acc.DC_P, r_2 ; 等待低电平完movx a,@dptrjb acc.DC_P, r_3 ; 等待高电平完clr TR0mov count0+1,TH0mov count1+1,TL0ret;========================INT0:clr TR0mov TH0, #0mov TL0, #0SETB TR0INC 40hRETI;========================5.4实验步骤，完成情况5.4.1 在WAVE 6000中新建文件，并将代码写入文件中，保存为EXPERIMENT13.ASM；5.4.2 在WAVE 6000中新建项目，并在模块文件中包含上述EXPERIMENT13.ASM文件，最后保存为EXPERIMENT13.PRG。

单片机直流电机调速系统实训报告

单片机综合实训报告专业：汽车电子技术学号：08341-12姓名：指导教师：柳铭时间：2010年5月30日—7月10日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。

直流电动机具有良好的起动、制动性能，宜于在大范围内平滑调速，在许多需要调速或快速正反向的电力拖动领域中得到了广泛的应用。

从控制的角度来看，直流调速还是交流拖动系统的基础。

早期直流电动机的控制均以模拟电路为基础，采用运算放大器、非线性集成电路以及少量的数字电路组成，控制系统的硬件部分非常复杂，功能单一，而且系统非常不灵活、调试困难，阻碍了直流电动机控制技术的发展和应用范围的推广。

随着单片机技术的日新月异，使得许多控制功能及算法可以采用软件技术来完成，为直流电动机的控制提供了更大的灵活性，并使系统能达到更高的性能。

采用单片机构成控制系统，可以节约人力资源和降低系统成本，从而有效的提高工作效率。

本文设计了直流电机控制系统的基本方案，阐述了该系统的基本结构、工作原理、运行特性及其设计方法。

主要研究直流电机的控制和测量方法，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。

本设计系统以单片机AT80C52为核心，附以外围电路，实现直流电机调速的系统；运用单片机的运算和处理能力和L293D电机驱动芯片来实现电机的手动加速、减速调速等智能控制系统，并运用软件Proteus进行仿真来得到实验结果。

关键词单片机L293电机驱动直流电机PWM目录一、实训目的与要求 (1)1.1实训目的 (1)1.2实训要求 (1)二、实训题目及总方案 (1)2.1实训题目 (1)2.2设计方案 (1)2.3主要元件介绍 (2)2.3.1 AT89C52 (2)2.3.2 L293D (3)2.4电路原理 (4)2.5原理图及原理框图 (4)三、设计过程 (5)3.1筹备过程 (5)3.2制作过程 (5)3.3调试过程 (6)3.4显示结果 (7)3.5元件清单 (7)四、总结 (8)4.1个人实训小课题 (8)4.1.1题目 (8)4.1.2原理及调试 (8)4.1.3秒表原件清单 (9)4.2结论总结 (10)4.3心得体会 (10)五、参考文献 (11)附录 (12)附图 (12)开关控制电路 (12)驱动电路 (13)程序 (14)一、实训目的与要求1.1实训目的学习知道单片机的性能与功能，在现实生活中的应用。

基于51单片机控制直流电机的设计

基于51单片机控制直流电机的设计设计目标：1.实现电机的正反转控制。

2.实现电机的速度控制。

3.实现电机的位置控制。

硬件设计：1.51单片机控制器：选择一款性能较好的51单片机，如STC89C522.直流电机：选择合适的直流电机，根据设计需求确定功率和转速。

3.驱动电路：为直流电机提供合适的驱动电路，可以选择H桥驱动芯片，如L298N。

4.传感器：根据设计需求，选用合适的传感器，如编码器、讯号灯等。

软件设计：1.系统初始化：对51单片机进行初始化设置，包括端口方向、定时器等配置。

2.速度控制：设计PID算法，实现对直流电机的速度控制。

通过读取传感器反馈的速度信息，与设定值进行比较，输出控制信号控制电机速度。

3.正反转控制：设计控制程序，读取输入信号控制直流电机的正反转。

可以通过输入按键、外部信号或者串口通信来实现控制。

4.位置控制：通过编码器等传感器读取直流电机的位置信息，与设定值进行比较，输出控制信号控制电机运动到目标位置。

5.通信功能：如果需要与其他设备进行通信，可以使用串口、蓝牙等通信模块实现数据传输。

设计步骤：1.确定设计需求：根据具体应用场景，确定控制电机的功能需求，包括速度控制、正反转控制和位置控制等。

2.硬件搭建：按照设计需求，选取合适的电机、驱动电路和传感器，并进行搭建和连接。

3.软件开发：根据设计目标，编写相应的程序代码，实现功能要求。

5.优化改进：根据实际使用情况，对系统进行优化改进，提高系统的性能和稳定性。

总结：基于51单片机控制直流电机的设计是一种常见的嵌入式系统开发方案。

通过合理选择硬件和设计软件，可以实现控制电机的速度、方向和位置等功能。

在实际应用中，还可以根据具体需求进行优化改进，使系统更加稳定和可靠。