直流电机控制系统方案

单片机应用课程设计任务书

2013－2014学年第一学期第16周－16周

题目直流电机控制系统

容及要求

结合微机原理、单片机技术知识，查阅有关资料，设计一个能够控制直流电机定时正反转的自动控制系统，通过仿真实现。要求电机采用PWM无级调速，定时时间通过拨码开关设置，转速通过电位器设置，采用发光二极管显示电机旋转状态。

进度安排

1、查找资料，提出总体方案 1天

2、分析、设计、调试、实现 3天

3、检查、整理、写设计报告、小结 1天

学生：

指导时间：指导地点：任务下达任务完成

考核方式 1.评阅√ 2.答辩√ 3.实际操作√ 4.其它□

指导教师系（部）主任

摘要

本文是对直流电机PWM调速器设计的研究主要实现对电机的控制。本课程设计主要是实现PWM调速器的加速、减速、停止等操作。并实现电路的仿真。为

实现系统的微机控制在设计中采用了AT89C51单片机作为整个控制系统的控制电路的核心部分配以各种显示、驱动模块实现对电动机转速参数的显示和测量，利用ADC0809进行模数转换，由命令输入模块及H型驱动模块组成。采用带中断的独立式键盘作为命令的输入单片机在程序控制下，利用H型驱动电路完成电机正反转控制.在设计中采用PWM调速方式通过改变PWM的占空比从而改变电动机的电枢电压，就是通过调节电位器的位置，进而实现对电动机的调速。然后通过拨码开关设置定时正反转的时间。设计的整个控制系统在硬件结构上采用了大量的集成电路模块大大简化了硬件电路提高了系统的稳定性和可靠性使整个系统的性能得到提高。关键词： AT89C51单片机 L298直流电机 ADC0809

[Abstract]

Motor plays an important role in all walks of life, and t he motor speed motor is one of the important performance, thus measuring the rotational speed of the motor and the motor sp eed, to make it meet the needs of people. With the developmen t of science and technology, PWM control of motor speed in a way to become. This design is a single chip AT89S52 and L29 8 control of DC motor PWM speed control system, using AT89S52

chip for low cost DC motor control system design, using PWM control mode, by changing the PWM duty ratio so as to change the motor armature voltage, and then the motor speed co ntrol. Design of the whole control system, the hardware structu re using a large number of integrated circuit module, greatly simplifying the hardware circuit, improves the stability and rel iability of the system, so that the performance of the whole system is improved. Realization of the motor is transferred, re verse, acceleration, deceleration control

[Key Words]AT89S52、DC motor、PWM Speed Autormatic、L298、ADC0809

目录

1 、课程设计概述 (5)

1.1课程设计目的6

1.2课程设计小组成员6

1.3电机在国民经济中的作用6

1.4电机的发展史6

1.5单片机的概述7

1.6单片机的发展趋势7

2、总体方案设计9

2.1 设计思路9

3、硬件设计10

3.1设计框图

3.2基本工作原理10

3.2.1 直流电机工作原理10

3.2.2 PWM调速工作原理11

3.3、芯片和模块分析12

3.3.1 AT89S52芯片12

3.3.2 L29815

3.4 ADC0809模数转换芯片17

3.5 模块介绍19

3.5.1 震荡电路19

3.5.2 AT89S52最小系统20

3.5.3 拨码开关20

3.5.4 L298驱动电路21

3.5.5 系统电路图22

4 软件设计22

4.1 软件流程图22

4.2 C语言程序22

5. 仿真调试26

6．设计总结27

7.参考文献27

8.心得体会27

1.概述

1.1课程设计目的

通过本次课程设计，加强对单片机等一系列只是的巩固与理解，结合微机原理、单片机技术知识，查阅有关资料，设计一个能够控制直流电机定时正反转的自动控制系统，通过仿真实现。要求电机采用PWM无级调速，定时时间通过拨码开关设置，转速通过电位器设置，采用发光二极管显示电机旋转状态。

1.2课程设计小组成员

11044230嘉琛

11044231周彦章

11044232邹地长

11044233王琦文

1.3、电机在国民经济中的作用

电机是将电能从最初的能源形式转换过来的重要桥梁，又是再将大部分电能转换为机械能的装置，电机在电力工业、工矿企业、农业、交通运输业、国防、科学文化及日常生活等方面都是十分重要的设备，在电力工业中，将机械能转换为电能的发电机以及将电网电压升高或降低的变压器，都是电力系统中的关键设备。

在工矿企业中，各种机床电机、轧钢机、压缩机、起重机、风机，交通运输中的汽车电器、电力机车、磁悬浮列车、城市轨道列车，农业中的电力排蘸、农产品加工，日常生活中汽车、办公设备、电冰箱、空调、洗衣机，航海和航空领域中的航船推进电源、航空电机，还有国防、文教、医疗等领域都需要不同特性的电机来驱动和控制。随着工业企业电气化、自动化、电脑化的发展，还需要众多的各种容量的精密控制电机，作为整个自动控制系统中的重要元件。

1.4、电机的发展史

电机的历史可追溯到1831年迈克尔．法拉第发明的盘式电机，这是一种真正的直流电机。此后，人们对电机的兴趣一直停留在实验室阶段和处于好奇的状态。

直到19世纪70年代，托马斯．爱迪生为实验真正意义上的电功率分配，以便使电灯进入千家万户，开始了商业目的的直流发电机的研制。在此项工作中，爱迪