【正文】 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。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。常見的直流電機包括有刷電機、無刷電機、步進電機等。主要介紹了用單片機軟件實現(xiàn)PWM調整電機轉速的基本方法，給出了程序流程圖、Keic51程序。第三周完成系統(tǒng)調試，編寫設計說明書。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 容設計時間第一周依據(jù)直流電機調速原理和單片機知識，查找相關資料。提交作品及設計說明書，評定專業(yè)綜合設計成績。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節(jié)占空比來控制轉速并在四位LED上的實時顯示轉速。直流有刷電機是所有電機的基礎，它具有啟動快、制動及時、可在大范圍內平滑地調速、控制電路相對簡單等特點。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。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。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。該法只適用在一些小功率且調速范圍要求不大的場合。自出現(xiàn)汞弧變流器后，利用汞弧變流器代替上述發(fā)電機、電動機系統(tǒng)，使調速性能指標又進一步提高。由于它具有體積小、響應快、工作可靠、壽命長、維修簡便等一系列優(yōu)點，采用晶閘管供電，不僅使直流調速系統(tǒng)經濟指標上和可靠性有所提高，而且在技術性能上也顯示出很大的優(yōu)越性。同時，控制電路已經實現(xiàn)高集成化、小型化、高可靠性及低成本。電力電子技術中IGBT等大功率器件的發(fā)展正在取代晶閘管，出現(xiàn)了性能更好的直流調速系統(tǒng)，出現(xiàn)了微控制器技術，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)。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、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。從而在傳統(tǒng)的改變電動機的轉速問題中，就是利用所給電動機的電壓的不同，而達到人們所需要的大約速度。通過加正反信號調節(jié)鍵盤，鍵盤向單片機AT89C52輸入相應控制指令，由單片機其中一端口輸出與轉速相應的PWM脈沖，另一口輸出低電平，經過霍爾傳感器控制電機實現(xiàn)電動機轉向與轉速的控，電動機的運轉狀態(tài)通過數(shù)碼管顯示出來。方案三簡單實用，既可以給電機加速也可以減速，而測得的數(shù)值比較準確真實，綜上選擇方案三。與帶電流截止負反饋的單閉環(huán)系統(tǒng)相比，雙閉環(huán)調速系統(tǒng)的靜特性在負載電流小于Idm時表現(xiàn)為轉速無靜差，這時，轉速負反饋起主調作用，系統(tǒng)表現(xiàn)為電流無靜差。圖221主框圖綜上所述，本系統(tǒng)用一臺單片機及外部擴展設備代替原模擬系統(tǒng)中速度調節(jié)器、電流調節(jié)器、觸發(fā)器、邏輯切換單元、電壓記憶環(huán)節(jié)、鎖零單元和電流自適應調節(jié)器等，從而使直流調速系統(tǒng)實現(xiàn)全數(shù)字化。掉電方式保存 RAM 中的內容，但振蕩器停止工作并禁止其它所有部件工作直到下一個硬件復位。P1口：P1是一個帶內部上拉電阻的8位雙向I／O口，P1的輸出緩沖級可驅動（吸收或輸出電流）4個TTL邏輯門電路。P2口：P2是一個帶有內部上拉電阻的8位雙向I／O口，P2的輸出緩沖級可驅動（吸收或輸出電流）4個TTL邏輯門電路。P3口：P3口是一組帶有內部上拉電阻的8位雙向I／O口。P3口除了作為一般的I／0口線外，更重要的用途是它的第二功能。一般情況下，ALE仍以時鐘振蕩頻率的l／6輸出固定的脈沖信號，因此它可對外輸出時鐘或用于定時目的。EA／VPP：外部訪問允許。 XTAL1：振蕩器反相放大器的及內部時鐘發(fā)生器的輸入端。定時器2有三種工作方式：捕獲方式，自動重裝載（向上或向下計數(shù)）方式和波特率發(fā)生器方式，工作方式由T2CON的控制位來選擇，參見表313：表313 定對器2工作方式定時器2由兩個8位寄存器TH2和TL2組成，在定時器工作方式中，每個機器周期TL2寄存器的值加1，由于一個機器周期由12個振蕩時鐘構成，因此，計數(shù)速率為振蕩頻率的l／12。為確保采樣的正確性，要求輸入的電平在變化前至少保持一個完整周期的時間，以保證輸入信號至少被采樣一次。另外，T2EX引腳信號的跳變使得T2CON中的EXF2置位，與TF2相仿，EXF2也會激活中斷。的值可由軟件預置。這種方式下，T2EX引腳控制計數(shù)器方向。波特率發(fā)生器：當T2CON（表3）中的TCLK和RCLK置位時，定時／計數(shù)器2作為波特率發(fā)生器使用。在方式1和方式3中，波特率由定時器2的溢出速率根據(jù)下式確定： 方式1和3的波特率＝定時器器的溢出/16定時器既能工作于定時方式也能工作于計數(shù)方式，在大多數(shù)的應用中，是工作在定時方式（C／T2=0）。當時鐘振蕩頻率為16MHz時，輸出時鐘頻率范圍為61Hz－4MHz當設置定時／計數(shù)器2為時鐘發(fā)生器時，C／T2（）=0，T20E（）=1，必須由TR2（）啟動或停止定時器。當片選端/CE低電平有效時，DIR=“0”，信號由 B 向 A 傳輸；（接收）DIR=“1”，信號由 A 向 B 傳輸；（發(fā)送）當CE為高電平時，A、B均為高阻態(tài)。引腳圖如圖圖32所示：　　L298低位晶體管的發(fā)射器連接到一起，而其對應的外部端口則可用來連接一個外部感應電阻?？芍苯域寗永^電器等負載。ULN2003內部還集成了一個消線圈反電動勢的二極管，可用來驅動繼電器。采用集電極開路輸出，輸出電流大。本次電路設計利用74LS245芯片實現(xiàn)對數(shù)碼管的動態(tài)掃描，依次顯示轉速的個位，十