【正文】 吉林化工學院信控學院專業(yè)綜合設計說明書直流電機調(diào)速系統(tǒng)學生學號： 10234656 學生姓名： @@@ 專業(yè)班級： 1234 指導教師： 李老師 職 稱： 教 授 起止日期： ～ 吉林化工學院Jilin Institute of Chemical Technology專業(yè)綜合設計任務書一、設計題目：直流電機調(diào)速系統(tǒng)設計二、設計目的:1．理解直流電機控制系統(tǒng)基本原理；2．掌握硬件電路的各器件功能及應用；3．繪制電子線路圖和仿真圖；4. 應用C語言編程方法實現(xiàn)。三、設計任務及要求1．設計直流電機控制系統(tǒng)硬件電路；2．電子線路圖及仿真電路圖4．硬件聯(lián)接；5．撰寫設計說明書。四、設計時間及進度安排 設計時間共三周,具體安排如下表：周次設 計 內(nèi) 容設計時間第一周依據(jù)直流電機調(diào)速原理和單片機知識，查找相關資料。設計控制系統(tǒng)的電路圖和接線圖。第二周完成硬件焊接及軟件編程。第三周完成系統(tǒng)調(diào)試，編寫設計說明書。提交作品及設計說明書，評定專業(yè)綜合設計成績。五、指導教師評語及學生成績指導教師評語:2013年 9 月 13 日成績指導教師(簽字):摘要本作品是直流電機調(diào)速系統(tǒng)。經(jīng)理論分析及實驗調(diào)整設計出了以AT89C52單片機為核心的控制電路、以L298N芯片做電機驅(qū)動電路，并用LED七段數(shù)碼管做輔助顯示直流電機脈寬調(diào)制（PWM）調(diào)速系統(tǒng)。主要介紹了用單片機軟件實現(xiàn)PWM調(diào)整電機轉速的基本方法，給出了程序流程圖、Keic51程序。硬件電路實現(xiàn)了對電機的正轉、反轉、加速、減速控制以及用按鍵控制調(diào)節(jié)占空比來控制轉速并在四位LED上的實時顯示轉速。關鍵字：單片機，調(diào)速，直流電動機， PWM控制目錄專業(yè)綜合設計任務書 I摘要 II目錄 III第一章 緒論 １ １ 直流電機的特點及應用和控制前景 １ 直流調(diào)速的發(fā)展 １第二章 直流電機的控制方案設計 3 調(diào)速方案的選擇 3 總體結構設計 4第三章 硬件設計 6 AT89C52單片機簡介 6 AT89C52功能介紹 6 AT89C52控制功能端口 6 AT89C52定時器2 7 AT89C52控制引腳 9 74LS245芯片的介紹 9 L298芯片的介紹 10 ULN2003APG 10 直流電機驅(qū)動電路 11 LED數(shù)碼管顯示電路 11第四章 軟件設計 13 C51語言介紹 13 Keil C51單片機軟件開發(fā)系統(tǒng)的整體結構 13 程序設計 14 14 15 15結 論 16參考文獻 17第一章 緒論 直流電機的特點及應用和控制前景電機是把電能轉換成機械能的裝置。電機的種類繁多，如果按電源類型分，可分為直流電機和交流電機兩大類。常見的直流電機包括有刷電機、無刷電機、步進電機等。直流有刷電機是所有電機的基礎，它具有啟動快、制動及時、可在大范圍內(nèi)平滑地調(diào)速、控制電路相對簡單等特點。歷來是自動控制系統(tǒng)的主要執(zhí)行元件，在軋鋼及其輔助機械、礦井卷揚機、挖掘機、海洋鉆機、大型起重機、金屬切削機床、造紙機、紡織機械等領域中得到了廣泛的應用。 換向器是直流電機的主要薄弱環(huán)節(jié),它使直流電機的單機容量、過載能力、最高電壓、最高轉速等重要指標都受到限制,也給直流電機的制造和維護添了不少麻煩。然而，鑒于直流拖動控制系統(tǒng)的理論和實踐都比較成熟，直流電機仍在廣泛的使用。因此，長期以來，在應用和完善直流拖動控制系統(tǒng)的同時，人們一直不斷在研制性能與價格都趕得上直流系統(tǒng)的交流拖動控制系統(tǒng)，近年來，在微機控制和電力電子變頻裝置高度發(fā)展之后，這個愿望終于有了實現(xiàn)的可能。電動機控制技術的發(fā)展得力于微電子技術、電力電子技術、傳感器技術、自動控制技術；特別是微控制器技術，現(xiàn)代控制技術是以微控制器為核心的技術，由此構成的控制系統(tǒng)成為當今工業(yè)控制的主流系統(tǒng)。這種系統(tǒng)已取代常規(guī)的模擬檢測、調(diào)節(jié)、顯示、記錄等儀器設備和很大部分操作的人工職能，使受控對象的動態(tài)過程按規(guī)定方式和技術運行，以完成各種控制、操作管理等任務。近幾年來，這種嵌入式系統(tǒng)在肩同、通信、工業(yè)、儀器、等領域的廣泛應用，現(xiàn)代控制技術已深入各行業(yè)的諸多領域。進入90年代以來，由于計算機技術的飛速發(fā)展，推動數(shù)控技術更快的更新?lián)Q代。世界上許多數(shù)控系統(tǒng)生產(chǎn)廠家利用PC機豐富的軟硬件資源開發(fā)開放式體系結構的新一代數(shù)控系統(tǒng)。開放式體系結構使數(shù)控系統(tǒng)有更好的通用性、柔性、適應性、擴展性，并向智能化、網(wǎng)絡化方向大大發(fā)展。正是這些技術的進步使電動機控制技術在近20年內(nèi)發(fā)生了很大的變化。其中，電動機控制策略的模擬實現(xiàn)正逐漸退出歷史舞臺，而采用微處理器、FPGA/CPLD、通用計算機、PWM控制技術等現(xiàn)代手段構成的數(shù)字控制系統(tǒng)得到了迅速發(fā)展。應用先進控制算法，開發(fā)全數(shù)字化的智能控制運動控制系統(tǒng)將成為新一代控制系統(tǒng)設計方向。 直流調(diào)速的發(fā)展直流電動機調(diào)速系統(tǒng)最早采用恒定直流電壓給直流電動機供電，通過改變電樞回路中的電阻來實現(xiàn)調(diào)速。這種方法簡單易行、設備制造方便、價格低廉；但缺點是效率低、機械特性軟，不能得到較寬和平滑的調(diào)速性能,所以目前極少采用。該法只適用在一些小功率且調(diào)速范圍要求不大的場合。20世紀30年代末期，出現(xiàn)了發(fā)電機電動機(也稱為旋轉變流組)，配合采用磁放大器、電機擴大機、閘流管等控制器件，可獲得優(yōu)良的調(diào)速性能，如有較寬的調(diào)速范圍(十比一至數(shù)十比一)、較小的轉速變化率和調(diào)速平滑等，特別是當電動機減速時，可以通過發(fā)電機非常容易地將電動機軸上的飛輪慣量反饋給電網(wǎng)，這樣，一方面可得到平滑的制動特