直流电机调速系统研制

论文编号:ZD872    论文字数:12734,页数:44

摘  要
                            
 本课题是关于直流电机PWM脉宽调速系统的研究，主要实现对电机转向和转速的控制。文章针对直流电机的基本特性，直流调速的原理，直流调速控制方式及调速特性，以及PWM基本原理及实现方式进行了全面阐述。同时对单片机AT89C51，L298电机驱动模块和电路仿真中使用的proteus仿真软件和keil程序编译软件的基本信息、特点做了简要介绍说明和分析。    设计使用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，实现对电机的正反转和转速控制。整个电路由命令输入模块、驱动模块和显示模块组成。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输出PWM波形，驱动模块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，进而实现对电动机的调速。最后使用proteus和keil的联机仿真对该系统的性能进行调试。

关键词： 直流电机，PWM，AT89C51，PROTEUS，KEIL

Abstract
 

This issue is about the DC motor speed control system of PWM pulse width, the design can achieve the direction and speed control of DC motor. This article gave a comprehensive explanation about the basic characteristics of DC motor, DC Motor control principle, DC speed control mode and speed control characteristics, as well as the basic principle and implementation of PWM. Meanwhile, briefly described and analyzed the MCU AT89C51, L298 motor driver module, circuit simulation in proteus simulation software and keil compile software.
 Using AT89C51 microcontroller control system as core of the whole circuit and with various shows, drive module to achieve the direction and speed control of DC motor. The circuit consists of the command input module, driver module and display module.And using stand-alone keyboard with interrupting as a command input.AT89C51 exported PWM waveform under the control of program and drive module changed the direction of DC motor. PWM speed control used in this design through changing the pwm duty cycle change the motor armature voltage, so as to realize the speed control of motor. Finally making the circuit simulation with proteus and keil software.

Key words:   DC motor，PWM regulating system，AT89C51，PROTEUS，KEIL 
 
 
 目 录
 
摘  要 II
1 绪 论 1
1.1 系统开发背景及现状 1
1.2 系统开发的目的和意义 2
1.3 系统开发使用技术和软硬件 2
2 研究对象及研究技术 3
2.1 直流电机 3
2.1.1 直流电机的结构 3
2.1.2 直流电机工作原理 4
2.1.3 直流电机的调速原理 4
2.2 PWM脉宽调速 5
2.3 PID算法设计思想及实现方法 6
2.3.1 PID算法设计思想 6
2.3.2 PID实现方法 7
3 总体方案设计 8
3.1 系统总硬件结构 8
4 主要硬件模块 9
4.1 AT89C51芯片 9
4.1.1 简述 9
4.1.2 引脚功能说明 9
4.1.3 复位电路 13
4.2 L298芯片 14
4.2.1 简述 14
4.2.2 引脚功能说明 14
4.2.3 驱动电路 16
5 输入输出模块 18
5.1 独立式键盘输入模块 18
5.2 LED显示模块 20
6 软件支持 21
6.1 Proteus仿真软件 21
6.1.1 简述 21
6.1.2 设计的建立 22
6.2 Keil 编译软件 24
6.2.1 简述 24
6.2.2 新工程的建立 24
6.2.3 联调中proteus的设置 26
6.2.4 keil在联调中的设置 27
7 仿真和调试 28
8 总结 32
致谢 33
参考文献 34
附录 35
附录A 系统总仿真图 35
附录B 系统源程序 36