【正文】 目 錄 摘要 .................................................................. 1 Abstract. ............................................................. 1 1 緒論 ............................................................... 1 設計 目的和意義 ................................................ 1 設計任務 ...................................................... 2 研究內容及可行性分析 .......................................... 2 研究內容 ............................................... 2 可行性分析 ............................................. 3 2 系統(tǒng)設計理論基礎 ................................................... 3 轉速測量 方法 .................................................. 3 測頻法（ M 法） .......................................... 3 電機轉速信號采集方案 .......................................... 4 霍爾開關測量方案 ....................................... 4 傳 感器測轉速方案 確定 ................................... 5 直流電機調速方法 .............................................. 5 PWM 調速設計 ............................................ 5 直流電機驅動方案選擇與論證 .................................... 7 L298 引腳及功能說明 ..................................... 7 3 系統(tǒng)方案設計與論證 ................................................. 8 方案一 ........................................................ 8 方案二 ........................................................ 8 方案選擇 ...................................................... 8 4 系統(tǒng)硬件設計 ....................................................... 9 系統(tǒng)硬件框圖 .................................................. 9 轉速信號采集電路 .............................................. 9 單片機模塊 ................................................... 10 電機驅動與控制電路 ........................................... 12 顯示電路模塊 ................................................. 13 液晶顯示器 LCD1602 芯片引腳圖及說明 .................... 13 液晶顯示模塊電路 ...................................... 14 5 PCB 設計 ........................................................... 14 Protel 99 SE 簡介 ............................................ 14 印制電路板 設計 ............................................... 14 6 系統(tǒng)軟件設計 ...................................................... 15 主程序流程圖 ................................................. 15 轉速計算程序流程圖 ........................................... 16 占空比可調 PWM 波產生程序 ..................................... 17 顯示程序流程圖 ............................................... 18 7 試驗數據采集及結果分析 ............................................ 18 系統(tǒng)硬件調試 ................................................. 19 直流電機驅動與控制電路模塊調試 ........................ 19 系統(tǒng)軟件調試 ................................................. 19 轉速測量與顯示仿真調試 ................................ 19 系統(tǒng)硬件與軟件統(tǒng)調 ........................................... 21 測試方法 .............................................. 21 測試結果 .............................................. 22 結論與誤差分析 ........................................ 23 8 結束語 ............................................................ 24 參考文獻： ........................................................... 25 附錄： ............................................................... 26 附錄 1 PCB 圖 ..................................................... 26 附錄 2 原理圖 .................................................... 27 附錄 3 實物圖 .................................................... 28 附錄 4 元器件清單 ................................................ 29 附錄 5 源程序 .................................................... 30 基于單片機的轉速控制器設計 1 基于單片機的轉速控制器設計 職業(yè)技術教育學院 應用電子技術教育專業(yè) 陳淑萍（ 07440101） 指導老師：朱偉玲（講師） 摘要： 本文首先介紹了直流電動機的工作原理以及直流電動機的調速方法，然后敘述了單片機測量轉速的系統(tǒng)構成及轉速測量的幾種常用方法，分析了相應方法在測量上的特點和計算。 本文主要工作 ，設計出一種基于 AT89S51 單片機的直流電機轉速測控系統(tǒng)，采用霍爾傳感器感應電機轉速測量的方法，利用直流電機驅 動芯片 L298N 組成電機驅動電路， 通 過PWM 波的輸出脈沖進行調速，通過 LCD 對電機轉速進行實時顯示。 設計的 硬件系統(tǒng)包括脈沖信號產生、單片機電路模塊、電機驅動模塊和顯示模塊四部分 ， 采用 C 語言 編寫了轉速測量與控制的軟件。 實驗 結果表明該方法具有簡單、精度高、穩(wěn)定性好的優(yōu)點。 關鍵詞： 單片機；轉速測量；霍爾傳感器；電機；脈沖； PWM調速 Speedcontrol Controller Design Based on Microcontroller Director： CHEN ShuPing (07440101) Instructor： ZHU Weilin (Vocational and Technical Education, Zhejiang Normal University) Abstract： This article firstly introduces the working principle of dc motor and the control method for dc motor. Then the measurement and several mon methods for measuring rotational speed of singlechip microputer system structure is described. The characteristics of the measurement method and the calculation are Analyzed. The work in this article is to design a kind of dc motor speed measurement and control system based on AT89S51, using Hall sensorbased to induction Motor speed. Highpower drive circuit implementation L298N motor driver is used. Through the PWM output pulse wave achieve motor speed and the speed of the motor is showed in real time on LCD. The Hardware systems designed including the pulse signal generation. And using C language to prepare the speed measurement and control software. The results of experiment show that the method is simple, high precision, stability. Key Words： Microcontroller； Speed measurement； Hall sensorbased； motor； pulse； PWM speed 1 緒論 設計 目的和意義 轉速是工程中應用非常廣泛的一個參數，其測量方法較多，而模擬測量及模擬處理一直是轉速測量的主要方法，這種測量方法已不能適應現代科技發(fā)展的要求，在測量范圍和測量精度上，已不能滿足大多數系統(tǒng)的使用。隨著大規(guī)模及超基于單片機的轉速控制器設計 2 大規(guī)模集成電路技術的發(fā)展，數字系統(tǒng)測量達到普遍應用，特別是單片機對脈沖數字信號的強大處理能力，使得全數字測量系統(tǒng)越來越普及，其轉速測量系統(tǒng)也可以用全數字化處理。在測 量范圍和測量精度方面都有極大的提高，因此，本課題的目的：對各種測量轉速的基本方法給予分析，針對不同的應用環(huán)境，利用AT89S51 單片機設計一種數字化測量系統(tǒng)，從提高測量精度。本設計引入了單片機系統(tǒng)作為調速系統(tǒng)的監(jiān)控和處理設備，特別是單片機技術的應用，使直流電機調速技術進入一個新的階段。采用單片機控制的調速系統(tǒng)，其控制方案是依靠軟件實現的占空比可調的矩形波對