【正文】 湖南科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） i 湖 南 科 技 大 學(xué) 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（ 論 文 ） 題目 基于單片機(jī)的礦用電機(jī)車調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計(jì) （硬件） 作者 學(xué)院 專業(yè) 學(xué)號(hào) 指導(dǎo)教師 湖南科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） ii 湖 南 科 技 大 學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書 瀟 湘 學(xué)院 電氣 系（教研室） 系（教研室）主任 : （簽名） 年 月 日 學(xué)生姓名 : 胡智光 學(xué)號(hào) : 0554010409 專業(yè) : 電氣工程及其自動(dòng)化 1 設(shè)計(jì)（論文）題目及專題： 基于單片機(jī)的礦用電機(jī)車的調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計(jì) (硬件 ) 2 學(xué)生設(shè)計(jì)（論文）時(shí)間：自 20xx 年 2月 16 日開始至 20xx 年 6 月 5 日止 3 設(shè)計(jì)（論文）所用資源和參考資料： （ 1）單片機(jī)原理與應(yīng)用教程； （ 2）單片機(jī)原理與應(yīng)用 （ 3）電氣傳動(dòng)技術(shù)手冊(cè)； （ 4）機(jī)電傳動(dòng)與 控制； （ 5）單片機(jī)實(shí)驗(yàn)仿真； （ 6）礦用電機(jī)車電氣原理圖； 4 設(shè)計(jì)（論文）應(yīng)完成的主要內(nèi)容： 第一章 緒論 。 第二章 方案比較與選擇； 第三章 控制原理分析； 第四章 主電路設(shè)計(jì)； 第五章 控制電路設(shè)計(jì)； 5 提交設(shè)計(jì)（論文）形式（設(shè)計(jì)說明與圖紙或論文等）及要求： （ 1）提交的論文必須有文字版與電子版，論文字?jǐn)?shù)不少于 25000 字； （ 2）論文格式要符合要求，內(nèi)容完整，條理清楚； 6 發(fā)題時(shí)間： 20xx 年 2 月 16 日 指導(dǎo)教師： （簽名） 學(xué) 生： （簽名） 湖南科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） iii 湖 南 科 技 大 學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）指導(dǎo)人評(píng)語 指導(dǎo)人： （簽名） 年 月 日 指導(dǎo)人評(píng)定成績： 湖南科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） iv 湖 南 科 技 大 學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）評(píng)閱人評(píng)語 評(píng)閱人： （簽名） 年 月 日 評(píng)閱人評(píng)定成績： 湖南科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） v 湖 南 科 技 大 學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 答辯記錄 日期： 學(xué)生： 學(xué)號(hào)： 班級(jí)： 題目： 提交畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 答辯委員會(huì)下列材料： 1 設(shè)計(jì)（論文）說明書 共 頁 2 設(shè)計(jì)（論文）圖 紙 共 頁 3 指導(dǎo)人、評(píng)閱人評(píng)語 共 頁 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 答辯委員會(huì) 評(píng)語： 答辯委員會(huì)主任： （簽名） 委員： （簽名） （簽名） （簽名） （簽名） 答辯成績： 總評(píng)成績： 湖南科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） vi 摘 要 本文主要介紹了 基于單片機(jī)的礦用電機(jī)車的調(diào)速系統(tǒng) 硬件設(shè)計(jì)， 文中先對(duì) 直流調(diào)速的原理， 降壓斬波電路 控制方式及調(diào)速特性， PWM 基本原理及實(shí)現(xiàn) 方式進(jìn)行了闡述。再將 硬件 分成主電路和控制電路分別進(jìn)行 描述。 為實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的微機(jī)數(shù)字化控制，在設(shè)計(jì)中，采用了 AT89C51 單片機(jī)作為整個(gè)控制系統(tǒng)的控制電路的核心部分，配以各種顯示、驅(qū)動(dòng)、測(cè)量對(duì)模塊，實(shí)現(xiàn)對(duì)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速參數(shù)的顯示和測(cè)量；主電路 由整流電路、濾波電路組成 ， 控制電路以單片微機(jī)為核心 ,組成包括電流檢測(cè)模塊、轉(zhuǎn)速檢測(cè)模塊、保護(hù) 模塊 等 。在設(shè)計(jì)中，采用 PWM 調(diào)速方式，通過改變 PWM 的占空比 從而改變電動(dòng)機(jī)的電樞電壓，進(jìn)而 實(shí)現(xiàn)對(duì)電動(dòng)機(jī)的調(diào)速。為了提高控制系統(tǒng)的性能和可靠性 。 關(guān)鍵詞 ： AT89C51 單片機(jī) ； 礦用電機(jī)車 ； 調(diào)速 湖南科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） vii ABSTRACT This paper mainly introduces singlechip based on the mine lootive power the speed control system hardware design， In this paper, first the principle of the DC converter, stepdown chopper control mode and speed characteristics, PWM realization of the basic principles and methods ， Hardware and then into the main circuit and control circuits were described. To achieve the puter digital control, in terms of design, used AT89C51 as a whole control system of the control circuit core, and with all that driving, Measurement of modules to achieve the parameters of the motor speed display and measurement。 rectifier circuit by circuit, the filter circuit, that the power conversion module ponents, the control circuit for a microputer core consists of current detection module, speed detection module, protection module. In the design, using PWM speed control mode by changing the duty cycle of the PWM thus changing the motor armature voltage, thereby realizing the right motor speed control. Keywords: AT89C51； Mine electric lootive； speed control system 湖南科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） viii 目 錄 第一章 緒論 ????????????????????????????? 1 單片機(jī)控制調(diào)速系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀 ?????????????????? 1 礦用電機(jī)車簡介 ????????????????????????? 1 礦用電機(jī)車調(diào)速的發(fā)展趨勢(shì) ??? ? ???????????????? 2 第 二 章 方案比較與選擇 ???? ??? ??????????? ??? ?????? 2 系統(tǒng)控制對(duì)象的確定 ?? ? ?? ?? ??????????????? ? ???? 2 電動(dòng)機(jī)供電方案的選擇 ??????? ???????????????? ?? ? 3 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)選擇 ???????? ?? ???????????? ?? ? ?? 3 第三章 控制原理分析 ????????? ??????????????????? 5 電動(dòng)機(jī)調(diào)速原理 ????????????????????????? 5 降壓斬波電路控制原理 ????? ????????????????? 5 橋式降壓斬波電路控制原理 ???????????????????? 6 雙閉環(huán)控制原理 ? ??????? ??????????? ?????? 7 第 四 章 系統(tǒng)主電路設(shè)計(jì) ??????????????? ???????????? 9 主電路 ?????????????????????????????? 9 驅(qū)動(dòng)電路 ???????????????????????????? 10 參數(shù)計(jì)算和 元件 選擇 ???????????? ??????????? 13 主電路器件表 ?????????????????????????? 16 第 五 章 控制電路設(shè)計(jì) ??????????? ??????????? ?? ???? 17 降壓斬波電路?????????????????????????? 17 AT89C51 單片機(jī)介紹 ??????????????????????? 18 顯示與鍵盤模塊設(shè)計(jì) ? ???? ?????????????????? 19 時(shí)鐘電路設(shè)計(jì) ???????????? ?????????????? 20 復(fù)位 電路 ??????????? ????????????????? 21 故障檢測(cè)及保護(hù)電路設(shè)計(jì) ???????????????????? 21 轉(zhuǎn)速檢測(cè) ??????????????? ????????? 22 電流檢測(cè) ????????????? ??????????????? 24 A/D 轉(zhuǎn)換器 ??????????????????????????? 25 湖南科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） ix 結(jié)論 ? ?????????? ?????????????????????? 26 參考文獻(xiàn) ?????????????????????????? ????? 27 致謝 ????????????????????????????????? 28 附錄 A:線路總圖??????????????????????????? 29 湖南科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 1 第一章 緒論 單片機(jī)控制調(diào)速系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀 單片微型計(jì)算機(jī)的誕生是計(jì)算機(jī)發(fā)展史上的一個(gè)新的里程碑。近年來，隨著技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步，以及市場(chǎng)對(duì)產(chǎn)品功能和性能的要求不斷提高，直流電動(dòng)機(jī)的應(yīng)用更加廣泛，尤其是在智能機(jī)器人中的應(yīng)用。直流電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)和調(diào)速性能、過載能力強(qiáng)等特點(diǎn)顯得十分重要，為了能夠適應(yīng)發(fā)展的要求，單閉環(huán)直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速控制系統(tǒng)得 到了很大的發(fā)展。而作為單片嵌入式系統(tǒng)的核心 — 單片機(jī)，正朝著多功能、多選擇、高速度、低功耗、低價(jià)格、大存儲(chǔ)容量和強(qiáng) I/O 功能等方向發(fā)展。隨著計(jì)算機(jī)檔次的不斷提高，功能的不斷完善，單片機(jī)已越來越廣泛