【正文】 不同的電機(jī)平均速度 Va,從而達(dá)到調(diào)速的目的。 前兩種方法在調(diào)速時(shí)改變了控制脈沖的周期 (或頻率 )，當(dāng)控制脈沖的頻率與系統(tǒng)的固有頻率接近時(shí)，將會(huì)引起振蕩，因此常采用定頻調(diào)寬法來(lái)改變占空比從而改變直流電動(dòng)機(jī)電樞兩端電壓 [5]。 中國(guó)地質(zhì)大學(xué)長(zhǎng)城學(xué)院 2020 屆畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 5 頁(yè) 共 33 頁(yè) 圖 2 電樞電壓占空比和平均電壓的關(guān)系圖 如圖 2 所示，如果電機(jī)始終接通電源時(shí)，電機(jī)轉(zhuǎn)速最大為 Vmax，占空比為 D=t1/T，則電機(jī)的平均速度為： DV =Vmax*D，可見(jiàn)只要改變占空比 D，就可以得到不同的電機(jī)速度，從而達(dá)到調(diào)速的目的。所以在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中常用的方法是電樞控制法 [4]。不同勵(lì)磁方式的直流電動(dòng)機(jī)機(jī)械特性曲線有所不同。它對(duì)單片機(jī)的要求是：具有足夠快的速度；有 PWM 口，用于自動(dòng)產(chǎn)生 PWM中國(guó)地質(zhì)大學(xué)長(zhǎng)城學(xué)院 2020 屆畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 3 頁(yè) 共 33 頁(yè) 波；有捕捉功能，用于測(cè)頻；有 A/D 轉(zhuǎn)換器、用來(lái)對(duì)電動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)速、輸出電壓和電流的模擬量進(jìn)行模 /數(shù)轉(zhuǎn)換；有各種同步串行接口、足夠的內(nèi)部 ROM 和 RAM，以減小控制 系統(tǒng)的無(wú)力尺寸；有看門狗、電源管理功能等。長(zhǎng)期以來(lái)，直流電動(dòng)機(jī)一直占據(jù)著調(diào)速控制的統(tǒng)治地位。 本設(shè)計(jì)以 AT89C51 單片機(jī)為核心，以鍵盤按鍵作為輸入達(dá)到控制直流電機(jī)的啟停、速度 和方向，完成了實(shí)驗(yàn)性的基本要求。 PWM 調(diào)制部分是在單片機(jī)開(kāi)發(fā)平臺(tái)PROTUES 之上，運(yùn)用 C 語(yǔ)言編程控制。尤其是我國(guó)在此領(lǐng)域的現(xiàn)狀，再加上 PWM 調(diào)速系統(tǒng)的出現(xiàn)，彌補(bǔ)了這個(gè)空白，更加提高了直流調(diào)速系統(tǒng)的精度及可靠性，直流調(diào)速系統(tǒng)仍將處于十分重要地位。 如今，電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和電機(jī)控制技術(shù)相結(jié)合的趨勢(shì)更為明顯，促進(jìn)電機(jī)控制技術(shù)以更快的速度發(fā)展著。最早用于不可逆、小功率驅(qū)動(dòng)，例如自動(dòng)跟蹤天文望遠(yuǎn)鏡、自動(dòng)記錄儀表等 。利用這種有自關(guān)斷能力的器件，取消了原來(lái)普通晶閘管系統(tǒng)所必需的換相電路，簡(jiǎn)化了電路結(jié)構(gòu)，提高了效率，提高了工作頻率，降低了噪聲，也縮小了電力電子裝置的體積和重量。近 30 年來(lái)，電力電子技術(shù)的迅猛發(fā)展，帶動(dòng)和改變著電機(jī)控制的面貌和應(yīng)用。而用 PWM 技術(shù)后，避免上述的缺點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了數(shù)字式控制模擬信號(hào)，可以大幅度減低成本和功耗。 關(guān)鍵詞 ：直流電機(jī) ； 轉(zhuǎn)速； AT89C51； L298； PWM 調(diào)速 ABSTRACT DC motor has a good startup performance and speed characteristics, it is characterized by starting torque, maximum torque, in a wide range of smooth, economical speed, speed, easy control, speed control after the high efficiency. Speed is an important physical quantity in the operation of the DC motor, how to accurately and quickly measure the motor speed, and to achieve in practical work with a very large value in use of the motor speed control. DC motor has very good speed performance, in some occasions more stringent requirements on the speed performance, the main use of the DC speed control system. This design is DC motor PWM speed control system which is based on single chip microputer AT89C51 and L298 to control. Using AT89C51 chip to design the lowcost dc motor control system, which can simplify the system structure, reduce the system cost, enhance the system performance, meet the needs of more applications. System control the move forward, reverse, stop, acceleration and deceleration of the motor, and PWM duty ratio in realtime display on LED. Keywords： DC Motor； Speed； AT89C51； L298； PMW Speed Automatic 目 錄 1 緒論 ........................................................................................................................................ 1 研究背景 ............................................................................................................................... 1 國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀 .................................................................................................................... 1 設(shè)計(jì)目的和意義 .................................................................................................................... 2 2 直流電動(dòng)機(jī)調(diào)速的概述 ............................................................................................................ 4 直流電機(jī)調(diào)速原理 ................................................................................................................. 4 直流調(diào)速系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)方式 .......................................................................................................... 5 控制程序設(shè)計(jì) ........................................................................................................................ 5 3 總體設(shè)計(jì)方案 .......................................................................................................................... 7 設(shè)計(jì)思路 ............................................................................................................................... 7 總體設(shè)計(jì)規(guī)劃 ........................................................................................................................ 7 系統(tǒng)框架設(shè)計(jì) ........................................................................................................................ 8 4 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) .......................................................................................................................... 9 系統(tǒng)基本組成 ........................................................................................................................ 9 硬件模塊組成 ..................................................................................................................... 9 單片機(jī)整個(gè)控制模塊 ........................................................................................................... 9 單片機(jī) AT89C51 簡(jiǎn)介 ............................................................................................................ 9 復(fù)位電路及時(shí)鐘電路 ............................................................................................................11 LED 數(shù)碼管顯示 .................................................................................................................. 13 LED 簡(jiǎn)介 ......................................................................................................................... 13 LED 數(shù)碼管和單片機(jī)的連接 ............................................................................................. 14 獨(dú)立鍵盤控制模塊 ............................................................................................................... 14 5 系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì) ..................................................................................................................... 16 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)分析 ............................................................................................................... 16 系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)分析 ............................................................................................................... 17 主程序設(shè)計(jì) ....................................................................................................................... 17 按鍵延時(shí)程序 ............................................................................................