基于单片机的直流电机pwm调速系统设计

某某学 院

单片微机原理及应用课 程 设 计

题 目 基于单片机直流调速设计与制作 系 (部) 信息工程系 班 级 某

姓 名 某某某 学 号 12345678912 指导教师 老师 老师 老师

2012 年 1 月 4 日至 1 月 8 日 共 1 周

2012年 1 月 8 日

单片微机原理及应用课程设计任务书

一、设计题目、内容及要求 设计题目：基于单片机直流电机调速设计与制作 设计内容： （1）选择合理的电子器件设计出直流电机驱动电路，该直流电机工作电压为5V，功率为0.2W。 （2）设计并搭建遮断式光电开关驱动电路，利用光电开关测量直流电机的转速。 （3）通过4个数码管显示电机转速数据。 （4）利用单片机产生PWM波形控制直流电机转速，并且可以通过按钮控制电机加速、减速、正反转切换。 设计要求： 1、根据题目要求进行控制系统总体设计。 2. 完成系统硬件电

基于单片机AT89S52的直流电机PWM调速控制系统

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

重庆三峡职业学院 课程设计报告

项目名称 专 业 班 级 项目（主持） 项目（硬件） 项目（软件） 项目（设计报告） 项目（调试制作）

1

二〇一三年一月二日

摘 要

本文主要研究了利用MCS-51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。文章中采用了专门的芯片组成了PWM信号的发生系统，并且对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，从而控制其输入信号波形等均作了详细的阐述。此外，本文中还采用了芯片IR2110作为直流电机正转调速功率放大电路的驱动模块，并且把它与延时电路相结合完成了在主电路中对直流电机的控制。另外，本系统中使用了测速发电机对直流电机的转速进行测量，经过滤波电路后，将测量值送到A/D转换器，并且最终作为反馈值输入到单片机进行PI运算，从而

这是一分关于单片机的调速系统

9/3132235

长春工程学院学报(自然科学版)2009年第10卷第3期J.ChangchunInst.Tech.(Nat.Sc.iEd.i),2009,Vo.l10,No.3ISSN100928984

基于MC51单片机的直流电机PWM调速系统

林金阳,王明福

(福建工程学院电子电气系,福州350108)

摘 要:介绍一种基于MC51单片机控制的PWM直流电机脉宽调速系统。系统利用MC51单片机的定时器来产生PWM脉冲,利用TLP250光耦实现控制

单元与驱动单元的强弱电隔离,采用驱动芯片IR2110、FGA25N120构成的H桥电路,对直流电机调速,利用光耦PC817和AD0832构成的电压采集单元实现系统的闭环控制。该系统实现了电机调速、保护、转速检测和显示等多种功能。测试结果表明,该系统具有良好的工作性能。

关键词:单片机;PWM控制;直流电机中图分类号:TM33文献标识码:A文章编号:100928984(2009)0320032204

0 引言

现在电气传动的主要方向之一是电机调速系统采用微处理器实现数字化控制。从20世纪80年代中后期起,世界各大电气公司都在竞相开发数字式调速传动装置,经过20几年的发展,当前直流调速已

西京学院学士学位论文 致谢

摘 要

本文主要研究了利用MCS-51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。文章中采用了专门的芯片组成了PWM信号的发生系统，并且对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，从而控制其输入信号波形等均作了详细的阐述。此外，本文中还采用了芯片IR2110作为直流电机正转调速功率放大电路的驱动模块，并且把它与延时电路相结合完成了在主电路中对直流电机的控制。另外，本系统中使用了测速发电机对直流电机的转速进行测量，经过滤波电路后，将测量值送到A/D转换器，并且最终作为反馈值输入到单片机进行PI运算，从而实现了对直流电机速度的控制。在软件方面，文章中详细介绍了PI运算程序，初始化程序等的编写思路和具体的程序实现。

关键词： PWM信号 测速发电机 PI运算

西京学院学士学位论文 致谢 The Design of D

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程序名称: 直流电机无极调速
版本: VER1.0
适用板本: PL-51学习板
利用定时器控制产生占空比可变的PWM波对直流电机进行无极调速
按S2，PWM值增加，则占空比减小,电机减速。(初值电机为最小值)
按S3，PWM值减小，则占空比增加,电机加速。
当PWM值增加到最大值或减小到最小值时，蜂鸣器将报警。

注:直流电机的安装,请查看本文件夹的安装说明.

*****************************************************************/

#include<reg51.h>
#include<intrins.h>
sbit S2 =P3^4 ; //PWM值减少键
sbit S3 =P3^5 ; //PWM值增加键
sbit BEEP =P2^3 ; //蜂鸣器
unsigned char PWM=0x03 ; //赋初值

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XXXX 学 院

本科毕业论文（设计）

题 目 院 系 专 业 姓 名 XXXXX 学 号 学习年限 XXXX年 9月至 2XXX年 6月 指导教师 职称 申请学位

20XX年 XX月XX 日

摘 要

本文主要研究了利用MCS-51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。文章中采用了专门的芯片组成了PWM信号的发生系统，并且对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，从而控制其输入信号波形等均作了详细的阐述。此外，本文中还采用了芯片IR2110作为直流电机正转调速功率放大电路的驱动模块，并且把它与延时电路相结合完成了在主电路中对直流电机的控制。另外，本系统中使用了测速发电机对直流

论文题目：基于单片机的直流电机调速系统软件设计 专 业：电气工程及其自动化 本 科 生： 指导教师：

(签名)＿＿＿＿

(签名)＿＿＿＿

摘 要

直流电动机是一种新型，机电一体化电机，具有调速性能好，启动容易，能够重载启动等优点，现已广泛用于工业控制的各个领域。显然对它的控制也越来越重要。

本文主要介绍了基于单片机的直流调速系统，研究了利用89C52单片机控制直流电机并对其进行速度的测量。首先，本文介绍了直流电机的发展以及研究目的。其次，设计出整个系统的方案以及绘制出各模块的硬件电路图。然后，运用软件Keil51设计出相应的测速、电流保护、按键子程序、PWM调速同时给出相应的程序流程图。最后，通过上述设计，并且通过试验，能够完成对直流电机的起停、正反转、刹车、调速等控制，完成整个系统的功能，满足设计要求。

关键词： 单片机系统，直流电机调速，PWM信号

I

Subject: The DC Motor based on Microcontroller control speed Specialty: Electrical

论文题目：基于单片机的直流电机调速系统软件设计 专 业：电气工程及其自动化 本 科 生： 指导教师：

(签名)＿＿＿＿

(签名)＿＿＿＿

摘 要

直流电动机是一种新型，机电一体化电机，具有调速性能好，启动容易，能够重载启动等优点，现已广泛用于工业控制的各个领域。显然对它的控制也越来越重要。

本文主要介绍了基于单片机的直流调速系统，研究了利用89C52单片机控制直流电机并对其进行速度的测量。首先，本文介绍了直流电机的发展以及研究目的。其次，设计出整个系统的方案以及绘制出各模块的硬件电路图。然后，运用软件Keil51设计出相应的测速、电流保护、按键子程序、PWM调速同时给出相应的程序流程图。最后，通过上述设计，并且通过试验，能够完成对直流电机的起停、正反转、刹车、调速等控制，完成整个系统的功能，满足设计要求。

关键词： 单片机系统，直流电机调速，PWM信号

I

Subject: The DC Motor based on Microcontroller control speed Specialty: Electrical

论文题目：基于单片机的直流电机调速系统软件设计 专 业：电气工程及其自动化 本 科 生： 指导教师：

(签名)＿＿＿＿

(签名)＿＿＿＿

摘 要

直流电动机是一种新型，机电一体化电机，具有调速性能好，启动容易，能够重载启动等优点，现已广泛用于工业控制的各个领域。显然对它的控制也越来越重要。

本文主要介绍了基于单片机的直流调速系统，研究了利用89C52单片机控制直流电机并对其进行速度的测量。首先，本文介绍了直流电机的发展以及研究目的。其次，设计出整个系统的方案以及绘制出各模块的硬件电路图。然后，运用软件Keil51设计出相应的测速、电流保护、按键子程序、PWM调速同时给出相应的程序流程图。最后，通过上述设计，并且通过试验，能够完成对直流电机的起停、正反转、刹车、调速等控制，完成整个系统的功能，满足设计要求。

关键词： 单片机系统，直流电机调速，PWM信号

I

Subject: The DC Motor based on Microcontroller control speed Specialty: Electrical