基于单片机的直流电机控制系统设计

基于单片机的直流电机控制系统的设计

I

基于单片机的直流电机控制系统的设计

摘 要

本设计主要研究设计一款PWM直流电机调速系统。该系统能够利用单片机对用户通过按键输入的控制信号进行处理，然后利用驱动器对电机进行速度和方向的控制，同时把电机运行状态信息显示在LCD显示器上。在完成对系统的基本分析后，对硬件的电路进行了调试，然后对所有模块电路进行调试。只要有了整个系统的信号连接方式和全部电路的原理图设计就可以更方便的发掘硬件挑选方案的可行性和优点。给系统就提供了空间平台。这是整个系统的的核心部分，也是本篇设计的核心。最后将整个检测系统进行软硬件联调，根据已经设计完成的电路图和系统功能需求，完成硬件电路的制作与软件程序的开发。在对整个系统完成测试后确定了系统设计的有效性。

关键词：单片机；硬件电路设计；系统仿真；系统调试

II

The design of dc motor control system based on single chip microcomputer

ABSTRACT

This design mainly study design a PWM dc motor speed control system.

The s

毕业设计说明书

微电机无线控制器设计

X X 学生姓名： 学号： XXXXXX

学 院： XXXXX 专 业： XXX 指导教师：

2014年 6 月

微电机无线控制器设计

引言

本文介绍了基于红外遥控直流电机控制系统的设计，讲述了直流电机调速

的相关知识以及PWM调速的基本原理和实现方法。直流电机具有优良的调速特性，调速平滑、方便、范围广，过载能力大，能承受频繁的冲击负载，可实现频繁的快速启动、制动和反转，能满足生产过程中自动化系统的各种运行要求。电机控制系统采用红外遥控控制是电气传动的发展方向之一。采用红外遥控控制后，整个电机系统体积小、结构简单、可靠性高、操作维护方便，电动机稳态运转时转速精度可达到较高水平。

本设计方案基于市场的需求，结合红外遥控设计简单，操作方便，成本低廉等特点，采用了HT2661作为红外编码芯片，HS0038作为红外一体化接收发射管，L298N作为电机控制芯片，51

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

学号：

常 州 大 学 毕业设计（论文） （2012届）

题 目 无刷直流电机单片机控制系统设计 学 生 学 院 专业班级 校内指导教师 专业技术职务

二○一二年六月

无刷直流电机单片机控制系统设计

摘要：无刷直流电动机采用半导体功率开关器件(晶体管、MOSFET、IGBT、IPM)，用霍尔元件、光敏元件等作位置传感器代替有刷直流电机的换向器和电刷部分，以电子换相代替机械换相，从而提高了可靠性。它的外特性和一台有刷直流电动机相似。

论文讲述了无刷直流电动机的工作原理以及电动机驱动电路的驱动原理。本设计利用了单片机控制脉宽的

目录

摘要 .............................................................................................................................................. 3

关键词： .............................................................................................................................. 3 1

直流电动机 ........................................................................................................................ 3 1.1

直流电动机的工作原理 .......................................................................................... 3 1.1.1

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

学校代码 学 号

分类号 密 级 公 开

本科毕业论文（设计）

题目：基于单片机的直流电动机的控制

(中、英文)

作 者 姓 名： 专 业 名 学 科 门 类： 指 导 教 成 绩 评 定：

摘 要

随着微电子和计算机技术的发展，直流电机的要求量与日俱增，它广泛用于打印机、电动玩具等消费类产品以及数控机床、工业机器人、医疗器械等机电产品中，并在国民经济各个领域都有应用。研究直流电机的控制系统，对提高控制精度和响应速度、节约能源等都具有重要意义。

因为单片机具有集成度高、处理功能强、可靠性好、结构简单、价格低廉、易于使用等优点，所以论文采用51系列单片机进行控制系统的设计，由硬件设计和软件设计两部分组成。其中，硬件设计主要包括单片机最小系统、键盘控制模块、直流电动机驱动模块、复位电路模块、晶振电路模块等功能模块的设计。软件设计包括主程序以及各个模块的控制程序，最终实现对直流电机转动方向及转动速度的控制。系统具有智能性、实用性及可靠性的特点。

关键词：直流电动机；转速控制；方向控制

Abstract

Along with the deve

浙江海洋学院东海科学技术学院本科生毕业论文

基于单片机的直流电机转速控制

摘 要

随着现代科技的不断发展，现在的电子产品越来越多，在早期，电子产品一般是纯硬件电路，没有使用单片机，电路复杂难以设计，也难以检查问题，随着微控制技术的不断完善和发展，集成芯片越来越多，单片机便出来了，换言之，单片机的应用是对传统控制技术的一场革命。具有划时代的意义。以前人机界面一般采用LED数码二极管，随着LCD液晶显示器的出现，人机界面更加人性化、智能化，它能显示数字、汉字和图象，控制LCD液晶显示器也很方便，电路设计也比较简单，加上单片机，组合实现的功能也比较强大，还可方便以后电路的升级与扩展。本文结合LCD显示等多种技术，实现了基于51单片机的电机转速测量控制系统的设计。

转速测控方法有频率法和周期法，由于本设计中电机转速较低，所以采用周期法进行计算，保证其精度。在设计中采用光电传感器采集信号，这种传感器是把旋转轴的转速变为相应频率的脉冲，然后用测量电路测出频率，由频率值就可知道所测转速值。红外线发光二极管负责发出光信号，红外线三极管接受发出的光信号，产生电信号，每转过一圈，光的明暗变化经历了一个方波周期，即产生了脉冲电信号。将处理好的信号接入单片

学校代码 10722 学 号

分类号 密 级 公 开

本科毕业论文（设计）

题目：基于单片机的直流电动机的控制

(中、英文)

Control of DC motor based on SCM

作 者 姓 名： 专 业 名 称：电气工程及其自动化 学 科 门 类： 工 科 指 导 教 师： 提交论文日期： 二0一四年五月 成 绩 评 定：

摘 要

随着微电子和计算机技术的发展，直流电机的要求量与日俱增，它广泛用于打印机、电动玩具等消费类产品以及数控机床、工业机器人、医疗器械等机电产品中，并在国民经济各个领域都有应用。研究直流电机的控制系统，对提高控制精度和响应速度、节约能源等都具有重要意义。

因为单片机具有集成度高、处理功能强、可靠性好、结构简单、价格低廉、易于使用等优点，所以

学校代码 10722 学 号

分类号 密 级 公 开

本科毕业论文（设计）

题目：基于单片机的直流电动机的控制

(中、英文)

Control of DC motor based on SCM

作 者 姓 名： 专 业 名 称：电气工程及其自动化 学 科 门 类： 工 科 指 导 教 师： 提交论文日期： 二0一四年五月 成 绩 评 定：

摘 要

随着微电子和计算机技术的发展，直流电机的要求量与日俱增，它广泛用于打印机、电动玩具等消费类产品以及数控机床、工业机器人、医疗器械等机电产品中，并在国民经济各个领域都有应用。研究直流电机的控制系统，对提高控制精度和响应速度、节约能源等都具有重要意义。

因为单片机具有集成度高、处理功能强、可靠性好、结构简单、价格低廉、易于使用等优点，所以