直流电机控制器设计

唐山学院

单片机原理及应用课程设计

题目直流电机控制器设计

系 (部) 信息工程系

班级 12点本2班

姓名李**

学号

指导教师张国旭田红霞吴铮

2015 年 6 月 8 日至 6 月 19 日共 2 周2015年 6月 17日

课程设计成绩评定表

目录

1 引言.....................................................................

2 设计内容及要求...........................................................

2.1 设计内容............................................................

2.2 设计要求............................................................

3 设计方案.................................................................

3.1系统分析 ............................................................

3.2系统构成 ............................................................

3.3工作原理 ............................................................

4 硬件电路设计.............................................................

4.1 硬件分析与设计......................................................

4.2 AT89C51芯片简介 ....................................................

4.3 多位数码管简介......................................................

4.4复位电路与时钟电路 ..................................................

4.5 直流电机驱动电路设计................................................

4.6 键盘电路设计........................................................

5 软件设计与仿真...........................................................

5.1 应用软件的编制和调试................................................

5.2 程序总体设计........................................................

5.3 仿真图形............................................................

6 设计总结与体会........................................................... 参考文献................................................................... 附录一源程序代码.......................................................... 附录二电机原理图.......................................................... 附录三仿真电路图..........................................................

1 引言

现代社会对各种信息参数的准确度和精确度的要求都有了几何级的增长，而如何准确而又迅速的获得这些参数就需要受制于现代信息基础的发展水平。现在国内外工业上对电机的调速基本已经不再使用模拟调速，而采用数字调速系统，而数字调速系统大部分都是用单片机来进行控制，数字调速系统具有控制精确度高，非常稳定，受环境影响小，效率高等优点，所以在国内外的使用越来越广泛。与交流电动机相比，直流电机结构复杂、成本高、运行维护困难，但是直流电机具有优良的调速特性，调速平滑，方便，调速范围广，过载能力大，能承受频繁的冲击负载，可实现频繁的无级快速起动、制动和反转；能满足生产过程中自动化系统各种不同的特殊运行要求等许多优点，因此在许多行业仍大量应用。直流电动机的起动和调速性能、过载能力强等特点显得十分重要，为了能够适应发展的要求，选用单片机作为控制系统的核心以提高整个系统的可靠性和可行性。

近年来，直流电动机的机构和控制方式都发生了很大的变化。随着计算机进入控制领域以及新型的电力电子功率元件的不断出现，PWM调速已成为直流电机新的调速方式。PWM调速具有开关频率高、低速运行稳定、动态性能良好、效率高等优点，更重要的是这种控速方式很容易在单片机控制系统中实现，因此具有很好的发展前景。

2 设计内容及要求

2.1 设计内容

（1）以单片机为控制核心，用PWM控制技术实现对直流电机的速度及转向进行控制。

（2）选择合适驱动芯片

（3）在数码管上显示当前转速

（4）分别用按键进行加、减速及正反转控制。

2.2 设计要求

所设计的直流电机控制器需要满足以下要求：

(1)进行系统总体设计

(2)完成系统硬件电路设计

(3)完成系统软件设计及仿真