直流电机调速系统

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1、吉林化工学院信控学院专业综合设计说明书直流电机调速系统学生学号：10234656学生姓名：@@@专业班级：##1234指导教师：李老师职称：教授起止日期：2013.8.26～2013.9.13吉林化工学院JilinInstituteofChemicalTechnology专业综合设计任务书一、设计题目：直流电机调速系统设计二、设计目的:1．理解直流电机控制系统基本原理；2．掌握硬件电路的各器件功能及应用；3．绘制电子线路图和仿真图；4.应用C语言编程方法实现。三、设计任务及要求1．设计直流电机控制系统硬件电路；2．电子线路图及仿真电路图4．硬件联接；5．撰写设计说明书。四、设计时间及进度

2、安排设计时间共三周,具体安排如下表：周次设计内容设计时间第一周依据直流电机调速原理和单片机知识，查找相关资料。设计控制系统的电路图和接线图。2013.8.26-2013.8.30第二周完成硬件焊接及软件编程。2013.9.2-2013.9.6第三周完成系统调试，编写设计说明书。提交作品及设计说明书，评定专业综合设计成绩。2013.9.9-2013.9.13五、指导教师评语及学生成绩指导教师评语:2013年9月13日成绩指导教师(签字):摘要本作品是直流电机调速系统。经理论分析及实验调整设计出了以AT89C52单片机为核心的控制电路、以L298N芯片做电机驱动电路，并用LED七段数码管做辅

3、助显示直流电机脉宽调制（PWM）调速系统。主要介绍了用单片机软件实现PWM调整电机转速的基本方法，给出了程序流程图、Keic51程序。硬件电路实现了对电机的正转、反转、加速、减速控制以及用按键控制调节占空比来控制转速并在四位LED上的实时显示转速。关键字：单片机，调速，直流电动机，PWM控制目录专业综合设计任务书I摘要II目录III第一章绪论１1.概述１1.1直流电机的特点及应用和控制前景１1.2直流调速的发展１第二章直流电机的控制方案设计32.1调速方案的选择32.2总体结构设计4第三章硬件设计63.1AT89C52单片机简介63.1.1AT89C52功能介绍63.1.2AT89C52

4、控制功能端口63.1.3AT89C52定时器273.1.4AT89C52控制引脚93.274LS245芯片的介绍93.3L298芯片的介绍103.4ULN2003APG103.5直流电机驱动电路113.6LED数码管显示电路11第四章软件设计134.1C51语言介绍134.2KeilC51单片机软件开发系统的整体结构134.3程序设计144.3.1主程序设计144.2.2中断子程序设计154.2.3速度显示子程序设计15结论16参考文献17第一章绪论1.概述1.1直流电机的特点及应用和控制前景电机是把电能转换成机械能的装置。电机的种类繁多，如果按电源类型分，可分为直流电机和交流电机两大类

5、。常见的直流电机包括有刷电机、无刷电机、步进电机等。直流有刷电机是所有电机的基础，它具有启动快、制动及时、可在大范围内平滑地调速、控制电路相对简单等特点。历来是自动控制系统的主要执行元件，在轧钢及其辅助机械、矿井卷扬机、挖掘机、海洋钻机、大型起重机、金属切削机床、造纸机、纺织机械等领域中得到了广泛的应用。换向器是直流电机的主要薄弱环节,它使直流电机的单机容量、过载能力、最高电压、最高转速等重要指标都受到限制,也给直流电机的制造和维护添了不少麻烦。然而，鉴于直流拖动控制系统的理论和实践都比较成熟，直流电机仍在广泛的使用。因此，长期以来，在应用和完善直流拖动控制系统的同时，人们一直不断在研制

6、性能与价格都赶得上直流系统的交流拖动控制系统，近年来，在微机控制和电力电子变频装置高度发展之后，这个愿望终于有了实现的可能。电动机控制技术的发展得力于微电子技术、电力电子技术、传感器技术、自动控制技术；特别是微控制器技术，现代控制技术是以微控制器为核心的技术，由此构成的控制系统成为当今工业控制的主流系统。这种系统已取代常规的模拟检测、调节、显示、记录等仪器设备和很大部分操作的人工职能，使受控对象的动态过程按规定方式和技术运行，以完成各种控制、操作管理等任务。近几年来，这种嵌入式系统在肩同、通信、工业、仪器、等领域的广泛应用，现代控制技术已深入各行业的诸多领域。进入90年代以来，由于计算机

7、技术的飞速发展，推动数控技术更快的更新换代。世界上许多数控系统生产厂家利用PC机丰富的软硬件资源开发开放式体系结构的新一代数控系统。开放式体系结构使数控系统有更好的通用性、柔性、适应性、扩展性，并向智能化、网络化方向大大发展。正是这些技术的进步使电动机控制技术在近20年内发生了很大的变化。其中，电动机控制策略的模拟实现正逐渐退出历史舞台，而采用微处理器、FPGA/CPLD、通用计算机、PWM控制技术等现代手段构成的数字控制系统得到了