【正文】 ...........19 (三 )主程序設計 ............................................................................................................................................19 (四 )PI 控制算法子程序設計 ................................................................................................................20 九 、 系統(tǒng)調試 ..........................................................................................22 (一 )軟件調試 .................................................................................................................................................22 (二 )系統(tǒng)仿真 .................................................................................................................................................22 十 、 論 ....................................................................................................23 致 謝 ......................................................................................................24 參考文獻 ..................................................................................................25 3 摘 要 本文主要研究了利用 MCS51系列單片機控制 PWM信號從而實現(xiàn)對直流電機轉速進行控制的方法。文章中采用了專門的芯片組成了 PWM 信號的發(fā)生系統(tǒng)，并且對 PWM 信號的原理、產(chǎn)生方法以及如何通過軟件編程對 PWM 信號占空比進行調節(jié)，從而控制其輸入信號波形等均作了詳細的闡述。此外，本文中還采用了芯片IR2110 作為直流電機正轉調速功率放大電路的驅動模塊，并且把它與延時電路相結合完成 了在主電路中對直流電機的控制。另外，本系統(tǒng)中使用了測速發(fā)電機對直流電機的轉速進行測量，經(jīng)過濾波電路后，將測量值送到 A/D 轉換器，并且最終作為反饋值輸入到單片機進行 PI 運算，從而實現(xiàn)了對直流電機速度的控制。在軟件方面，文章中詳細介紹了 PI 運算程序，初始化程序等的編寫思路和具體的程序實現(xiàn)。 關鍵詞 ： PWM 信號 。測速發(fā)電機 。PI 運算 4 Abstract This article mainly introduces the method to generate the PWM signal by using MCS51 singlechip puter to control the speed of a . motor. It also clarifies the principles of PWM and the way to adjust the duty cycle of PWM signal. In addition, IR2110 has been used as an actuating device of the power amplifier circuit which controls the speed of rotation of . motor. What’s more, tachogenerator is used in this system to measure the speed of . motor. The result of the measurement is sent to A/D converter after passing the filtering circuit, and finally the feedback single is stored in the singlechip puter and participates in a PI calculation. As for the software, this article introduces in detail the idea of the programming and how to make it. Key words:PWM signal。tachogenerator。PI calculation 5 一 、 總體設計概述 (一 )總體硬件電路設計 單片機直流電機調速簡介：單片機直流調速系統(tǒng)可實現(xiàn)對直流電動機的平滑調速。 PWM 是通過控制固定電壓的直流電源開關頻率，從而改變負載兩端的電壓，進而達到控制要求的一種電壓調整方法。在 PWM 驅動控制的調整系統(tǒng)中，按一個固定的頻率來接通和斷開電源，并根據(jù)需要改變一個周期內“接通”和“斷開”時間的長短。通過改變直流電機電樞上電壓的“占空比”來改變平均電壓的大小，從而控制電動機的轉速。因此， PWM又被稱為“開關驅動裝置”。本系統(tǒng)以 89C51單片機為核心，通過單片機控制， C 語言編程實現(xiàn)對直流電機的平滑調速。 系統(tǒng)控制方案的分析：本直流電機調速系統(tǒng)以單片機系統(tǒng)為依托，根據(jù) PWM調速的基本原理，以直流電機電樞上電壓的占空比來改變平均電壓的大小，從而控制電動機的轉速為依據(jù)，實現(xiàn)對直流電動機的平滑調速，并通過 單片機控制速度的變化。本文所研究的直流電機調速系統(tǒng)主要是由硬件和軟件兩大部分組成。硬件部分是前提，是整個系統(tǒng)執(zhí)行的基礎，它主要為軟件提供程序運行的平臺。而軟件部分，是對硬件端口所體現(xiàn)的信號，加以采集、分析、處理，最終實現(xiàn)控制器所要實現(xiàn)的各項功能，達到控制器自動對電機速度的有效控制。 【 1】 (二 )系統(tǒng)總體設計框圖 本系統(tǒng)采用 89C51 控制輸出數(shù)據(jù)，由 PWM信號發(fā)生電路產(chǎn)生 PWM信號，送到直流電機，直流電機通過測速電路，濾波電路，和 A/D轉換電路交數(shù)據(jù)重新送回單片機，進行 PI運算，從而實現(xiàn)對電機速度和轉向的控 制，達到直流電機調速的目的。 主控芯片 PWM 信號的產(chǎn)生與放大 直流電機 測速 發(fā)電機 濾波 電路 A/D 轉換 6 圖 1 系統(tǒng)總體設計圖 （三） 8051 單片機簡介 1． 8051 單片機的基本組成 8051 單片機由 CPU 和 8 個部件組成，它們都通過片內單一總線連接，其基本結構依然是通用 CPU 加上外圍芯片的結構模式，但在功能單元的控制上采用了特殊功能寄存器的集中控制方法。其基本組成如下圖所示： 圖 2 8051 基本結構圖 【 1】 2． CPU 及部分部件的作用功能介紹如下 中央處理器 CP