【正文】 I 本 科 畢 業(yè) 設 計（論文） 題目 基于單片機的直流電動機轉速控制系統(tǒng)設計 II 摘 要 近年來由于微型機的快速發(fā)展，國外交直流系統(tǒng)數(shù)字化已經(jīng)達到實用階段。由于以微處理器為核心的數(shù)字控制系統(tǒng)硬件電路的標準化程度高，制作成本低，且不受器件溫度漂移的影響 ，且 單片機具有功能強、體積小、可靠性好和價格便宜等優(yōu)點，現(xiàn)已逐漸成為工廠自動化和各控制領域的支柱之一。 其控制軟件能夠進行邏輯判斷和復雜運算，可以實現(xiàn)不同于一般線性調(diào)節(jié)的最優(yōu)化、自適應、非線性、智能化等控制規(guī)律。所 以微機數(shù)字控制系統(tǒng)在各個方面的性能都遠遠優(yōu)于模擬控制系統(tǒng)且應用越來越廣泛。 本設計以 AT89S52 單片機為控制核心，按照控制要求，自動地對直流電機的轉速進行控制。 特點是用單片機取代模擬觸發(fā)器、電流調(diào)節(jié)器、速度 調(diào)節(jié)器及邏輯切換等硬件設備。最后進行軟件編程、調(diào)試 。 本數(shù)字化直流調(diào)速系統(tǒng)實現(xiàn)了 電機 轉速的調(diào)節(jié)，并具有結構簡單，控制精度高等特點，而且各項性能指標 優(yōu)于模擬直流調(diào)速系統(tǒng)，從而能夠實際的應用到生產(chǎn)生活中，滿足現(xiàn)代 生產(chǎn)的需要。 關鍵詞 ：單片機控制 速度檢測 速度控制 III Abstract As the fast development of microputer, AC/DC speed control system for digitization has reached the applied stage overseas. Since the hardware circuit of digital control system centered by microprocessor possesses the advantages that it has higher standardization and lower cost, and it doesn’t be influenced by temperature drift of devices. Single chip puter has been being theocrat of factory automatic and all kinds of controlling field because of its good function, small volume ,and good reliability . Furthermore, the control software of digital control system can carry through logical judgment and sophisticated operation, and it has the control laws of optimality, adaptive trait, nonlinear and intelligence, which are different from the ordinary linear adjustability. In every aspects the function of digital control system has exceeded analog control system and is being used widely. This design is based with AT89S52 single chip puter and controls automatically the rotational speed of the direct current electric machinery. which has the characteristic that the analog trigger, current regulator, rotation regulator, logical handoff and other devices were replaced by singlechip puter。 and finally put through the software programmer, testing and puter simulation. The result of real time control indicates that the digital DC speed control system realized the constant speed adjustability of the double closedloop of electric current and rotate speed. This system also has the specialties such as simple structure, high control accuracy, low cost and easiness to be spread. In addition, its entire performance index is better than analog DC speed control system. As a result, the digital DC speed control system could be applied into production and ordinary life to satisfy the needs of modern manufacture. Key words: Single chip microputer control system check the rotational speed control the rotational speed IV 目錄 1 緒論 .............................................................................................................IV 選題背景 ............................................................................................1 選題的科學依據(jù)、意義 ....................................................................2 選題的研究內(nèi)容 ................................................................................3 2 直流調(diào)速控制電路設計 ..............................................................................4 控制電路總體設計 ............................................................................4 控制器電路設計 ................................................................................5 時鐘電路設計 ...........................................................................6 A/D 轉換電路設計 ...................................................................8 D/A 轉換電路設計 .................................................................13 人機界面電路設計 ................................................................15 觸發(fā)電路設計 ........................................................................25 報警電路設計 ........................................................................29 電源電路設計 .........................................................................30 3 直流調(diào)速控制主回路設計 ........................................................................31 三相橋式全控整流電路設計 ..........................................................31 反饋傳輸電路設計 ..........................................................................33 保護電路設計 ..................................................................................35 4 系統(tǒng)的軟件設計 ........................................................................................37 系統(tǒng)軟件程序設計 ..........................................................................37 PID 的控制算法設計 ........................................................................38 5 系統(tǒng)的抗干擾措施 ....................................................................................42 系統(tǒng)中系統(tǒng)的抗干擾設計 ..............................................................42 系統(tǒng)的抗干擾措施主要方面 ..........................................................42 供電系統(tǒng)的抗干擾措施 ........................................................42 過程通道的抗干擾措施 ........................................................43 參考文獻 ........................................................................................................44 致謝 ................................................................................................................45 附錄 ................................................................................................................46 1 1 緒論 選題背景 在電氣時代的今天，電動機一直在現(xiàn)代化的生產(chǎn)和生活中起著十分重要的作用。無論是在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、交通運輸、國防、航空航天、醫(yī)療衛(wèi)生、商務與辦公設備中，還是在日常生活中的家用電器中，都大量地使用著各種各樣的電動機。據(jù)資料統(tǒng)計，現(xiàn)在有 90%以上的動力源來自于電動機。我國生產(chǎn)的電能大約有 60%用于電動機?？梢?，電動機與人們的生活息息相關、密不可分。 我們知道，動力和運動是可以相互轉換的。從這個意義上講，電動機是最常用的運動源。對運動控制的最有效方式是對 運動源的控制。因此，常常通過對電動機的控制來實現(xiàn)運動控制。實際上，現(xiàn)在國外已將電動機控制改名為運動控制。 對電動機的控制一般可分為簡單控制和復雜控制兩種 :簡單控制是指對電動機進行啟動、制動和順序控制，這類控制可通過繼電器、可編程控制器和開關元件來實現(xiàn)；復雜控制是指對電動機的轉速、轉角、轉矩、電壓和電流等物理量進行控制，而且有時往往需要非常精確。以前對電動機簡單控制的應用比較多，但是現(xiàn)在人們對電動機控制的水平要求越來越高，使電動機的復雜控制逐漸成為應用主流，其應用領域極為廣泛。例如；事和宇航方面的雷達天線、火 炮瞄準、慣性導航、衛(wèi)星姿態(tài)的控制等；業(yè)生產(chǎn)中的各種加工中心、專用加工設備、數(shù)控機床、工業(yè)機器人、塑料機械、印刷機械、紡織機械、新型制衣機械、泵和壓縮機、工業(yè)軋機等設備的控制；公和商務設備中的磁帶機