【正文】 了原有的許多硬件電路，使整個(gè)PWM脈沖的產(chǎn)生過程得到了大大的簡化。通的時(shí)候即是直流供電被加到負(fù)載上的時(shí)候，斷的時(shí)候即是供電被斷開的時(shí)候。 比較發(fā)現(xiàn)： KeilC中定時(shí)器計(jì)數(shù)初值比較速度=0計(jì)數(shù)初值=1計(jì)數(shù)初值總計(jì)數(shù)值占空比1檔8EC0H（32496）86F2H(34290)66789%6檔8AD8H(32504)8ADAH(32506)6501050%11檔86F0H(34288)8EC2H(32498)66789%PWM是一種對模擬信號電平進(jìn)行數(shù)字編碼的方法。倘若此時(shí)按啟停按鈕，電機(jī)停止轉(zhuǎn)動。 仿真結(jié)果與分析啟動仿真后，初始狀態(tài)，H橋兩端均為低電平，電機(jī)停轉(zhuǎn)。（總稱單片機(jī)系統(tǒng)綜合調(diào)試）Ｂ、單片機(jī)系統(tǒng)的現(xiàn)代開發(fā)過程上述全部過程都可用PROTEUS來完成，其過程也可分為三步：⑴在ISIS平臺上進(jìn)行單片機(jī)系統(tǒng)原理圖設(shè)計(jì)、選擇元器件接插件、安裝和電氣檢測。從ISIS窗口各欄內(nèi)容可知：PROTEUS VSM所包括的內(nèi)容都已整合到ISIS中，所以，ISIS實(shí)際上是PROTEUS VSM的設(shè)計(jì)與仿真平臺。keilC51軟件是眾多單片機(jī)應(yīng)用開發(fā)的優(yōu)秀軟件之一，它集編輯、編譯、仿真于一體，支持匯編、PLM語言和C語言的程序設(shè)計(jì)，界面友好，易學(xué)易用。它能對各種微控制器進(jìn)行仿真，本系統(tǒng)即用Proteus對直流電機(jī)控制系統(tǒng)進(jìn)行仿真。計(jì)算機(jī)仿真可分為整體仿真和實(shí)時(shí)仿真。但是在一些對位置控制要求不高的電機(jī)控制系統(tǒng)如傳動控制系統(tǒng)中，傳統(tǒng)電機(jī)如直流電機(jī)乃有很大的優(yōu)勢，而要對其進(jìn)行精確而又迅速的控制，就需要復(fù)雜的控制系統(tǒng)。配合傳感器技術(shù)可用于計(jì)算距離，速度等重要的運(yùn)行數(shù)據(jù)。 鍵盤中斷處理流程圖調(diào)速檔、持續(xù)加/減速調(diào)速檔通過（010）共11檔固定占空比，即相應(yīng)檔位相應(yīng)改變DIAN0，DIAN1的值，以實(shí)現(xiàn)調(diào)速檔位的實(shí)現(xiàn)。對定時(shí)器置初值8AD0H可定時(shí)60ms。主程序流程如圖41所示。用定時(shí)器T0完成PWM輸出，周期60MS。在程序中通過軟件產(chǎn)生PWM，送出預(yù)設(shè)占空比的PWM波形。因此，軟件設(shè)計(jì)在控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)中占重要地位。AT89C51是美國ATMEL公司生產(chǎn)的低電壓，高性能CMOS 8位單片機(jī)，片內(nèi)含4K bytes的可反復(fù)擦寫的只讀程序存儲器（PEROM）和128bytes的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲器（ROM），器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存儲技術(shù)生產(chǎn)，兼容標(biāo)準(zhǔn)MCS51指令系統(tǒng)，片內(nèi)置通用8位中央處理器（CPU）和Flash存儲單元。但其價(jià)格相對8031較貴。所以8051適合與應(yīng)用在程序已定，且批量大的單片機(jī)產(chǎn)品中。目前世界上較為著名的8位單片機(jī)的生產(chǎn)廠家和主要機(jī)型如下：美國Intel公司：MCS—51系列及其增強(qiáng)型系列美國Motorola公司：6801系列和6805系列美國Atmel公司：89C51等單片機(jī)美國Zilog公司：Z8系列及SUPER8美國Fairchild公司：F8系列和3870系列美國Rockwell公司：6500/1系列美國TI（德克薩司儀器儀表）公司：TMS7000系列NS（美國國家半導(dǎo)體）公司：NS8070系列 等等。利用孤立元件搭建的H橋電路一個(gè)缺點(diǎn)就是擊穿， 即Q1和Q2同時(shí)導(dǎo)通，或者Q3和Q4同時(shí)導(dǎo)通。實(shí)驗(yàn)證明，脈沖頻率在15Hz30Hz時(shí)效果最佳。GTR是一種雙極性大功率高反壓晶體管，它大多用作功率開關(guān)使用，而且 GTR是一種具有自關(guān)斷能力的全控型電力半導(dǎo)體器件，這一特性可以使各類變流電路的控制更加方便和靈活，線路結(jié)構(gòu)大為簡化。 電機(jī)PWM驅(qū)動模塊的電路本電路采用的是以大功率GTR為開關(guān)元件、H橋電路為功率放大電路所構(gòu)成的電路結(jié)構(gòu)。因此，在程序中要考慮防抖動的問題。但每個(gè)按鍵需要占用一個(gè)輸入口線，在按鍵數(shù)量較多時(shí)，需要較多的輸入口線且電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜，故此種鍵盤適用于按鍵較少或操作速度較高的場合。 電路中幾乎沒有產(chǎn)生高頻或者低頻輻射信號的元件，工作頻率低，易于控制。1. 此電源的缺點(diǎn) 此電源是線性穩(wěn)壓電路，所有有其特有的內(nèi)部功率損耗大，全部壓降均轉(zhuǎn)換為熱量損失了。C2為輸出穩(wěn)定電容，其作用是改善負(fù)載的瞬態(tài)響應(yīng)，C2一般為1μF。濾波電路一般由電容組成，其作用是脈動電壓中的大部分紋波加以濾除，以得到較平滑的直流電壓。我國和世界各大集成電路生產(chǎn)商均有同類產(chǎn)品可供選用，是使用極為廣泛的一類串聯(lián)集成穩(wěn)壓器。 78L05（電流較?。鹤畲筝敵鲭娏?00mA，內(nèi)部過熱保護(hù)，典型輸入電壓7～20V， ~，靜態(tài)電流典型值3mA。按鍵手動復(fù)位為電平方式。除了進(jìn)入系統(tǒng)的正常初始化之外，當(dāng)由于程序運(yùn)行出錯(cuò)或操作失誤使系統(tǒng)處于死鎖狀態(tài)時(shí)，為擺脫困境，也需要按復(fù)位鍵以重新啟動。對外接電容的值雖然沒有嚴(yán)格的要求，但電容的大小會影響振蕩器的頻率高低，振蕩器的穩(wěn)定性和起振的快速性，晶振的頻率越高則系統(tǒng)的時(shí)鐘頻率也越高，單片機(jī)的運(yùn)行速度也越快?？刂撇糠植捎脜R編語言編程控制，AT89C51芯片的定時(shí)器產(chǎn)生PWM脈沖波形，通過調(diào)節(jié)波形的寬度來控制H電路中的GTR通斷時(shí)間，便能夠?qū)崿F(xiàn)對電機(jī)速度的控制。方案二：采用軟件延時(shí)方式，這一方式在精度上不及方案一，特別是在引入中斷后，將有一定的誤差。由于單極性工作制電壓波開中的交流成分比雙極性工作制的小，其電流的最大波動也比雙極性工作制的小，所以我們采用了單極性工作制。(2) PWM調(diào)速工作方式方案一：雙極性工作制。方案三：采用由三極管組成的H型PWM電路。但是電阻網(wǎng)絡(luò)只能實(shí)現(xiàn)有級調(diào)速，而數(shù)字電阻的元器件價(jià)格比較昂貴。第3章 系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)，只通過改變觸發(fā)或驅(qū)動電路的控制電壓來改變功率變換電路的輸出平均電壓，達(dá)到調(diào)節(jié)電動機(jī)轉(zhuǎn)速的目的，它們都屬于開環(huán)控制的調(diào)速系統(tǒng)，稱為開環(huán)調(diào)速系統(tǒng)。當(dāng)三極管Q2和Q3導(dǎo)通時(shí)，電流將從右至左流過電機(jī)，從而驅(qū)動電機(jī)沿另一方向轉(zhuǎn)動（電機(jī)周圍的箭頭表示為逆時(shí)針方向）。根據(jù)不同三極管對的導(dǎo)通情況，電流可能會從左至右或從右至左流過電機(jī)，從而控制電機(jī)的轉(zhuǎn)向。電路得名于“H橋式驅(qū)動電路”是因?yàn)樗男螤羁崴谱帜窰。脈寬調(diào)速系統(tǒng)的主電路采用脈寬調(diào)制式變換器，簡稱PWM變換器。與VM系統(tǒng)相比，PWM調(diào)速系統(tǒng)有下列優(yōu)點(diǎn)：（1）由于PWM調(diào)速系統(tǒng)的開關(guān)頻率較高，僅靠電樞電感的濾波作用就可以獲得脈動很小的直流電流，電樞電流容易連續(xù)，系統(tǒng)的低速運(yùn)行平穩(wěn)，調(diào)速范圍較寬，可達(dá)1：10000左右。 直流斬波器原理電路及輸出電壓波型 （a）原理圖　?。╞）電壓波型采用晶閘管的直流斬波器基本原理與整流電路不同的是，在這里晶閘管不受相位控制，而是工作在開關(guān)狀態(tài)。 圖24為直流斬波器的原理電路和輸出電壓波型，圖中VT代表開關(guān)器件。它的另一個(gè)缺點(diǎn)是運(yùn)行條件要求高，維護(hù)運(yùn)行麻煩。且技術(shù)落后，因此擱置不用。用恒定直流電源或不可控整流電源供電，利用直流斬波或脈寬調(diào)制的方法產(chǎn)生可調(diào)的直流平均電壓。用交流電動機(jī)和直流發(fā)電機(jī)組成機(jī)組，以獲得可調(diào)的直流電壓。 改變電阻調(diào)速缺點(diǎn)很多，目前很少采用，僅在有些起重機(jī)、卷揚(yáng)機(jī)及電車等調(diào)速性能要求不高或低速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間不長的傳動系統(tǒng)中采用。變化時(shí)間遇到的時(shí)間常數(shù)同變化遇到的相比要大得多，響應(yīng)速度較慢，但所需電源容量小。對于要求在一定范圍內(nèi)無級平滑調(diào)速的系統(tǒng)來說，這種方法最好。此時(shí)載流導(dǎo)體ab和cd受到電磁力的作用方向同樣可由左手定則判定，它們產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩仍然使得轉(zhuǎn)子逆時(shí)針轉(zhuǎn)動。換向器固定在轉(zhuǎn)軸上，換向片與轉(zhuǎn)軸之間亦互相絕緣。絕大多數(shù)的直流電動機(jī)都是由電磁力形成一種方向不變的轉(zhuǎn)矩而實(shí)現(xiàn)連續(xù)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動的。在我國許多工業(yè)部門，如軋鋼、礦山采掘、海洋鉆探、金屬加工、紡織、造紙以及高層建筑等需要高性能可控電力拖動的場合，仍然廣泛采用直流調(diào)速系統(tǒng)。第2章 直流調(diào)速系統(tǒng)概述調(diào)速方法通常有機(jī)械的、電氣的、液壓的、氣動的幾種，僅就機(jī)械與電氣調(diào)速方法而言，也可采用電氣與機(jī)械配合的方法來實(shí)現(xiàn)速度的調(diào)節(jié)。增加了系統(tǒng)的靈活性和精確性，使整個(gè)PWM脈沖的產(chǎn)生過程得到了大大的簡化。系統(tǒng)主電路采用大功率GTR為開關(guān)器件、H橋單極式電路為功率放大電路的結(jié)構(gòu)。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。近十多年來，由于晶體管器件水平的提高及電路 技術(shù)的發(fā)展，同時(shí)又因出現(xiàn)了寬調(diào)速永磁直流電機(jī)，它們之間的結(jié)合促使PWM技術(shù)的高速發(fā)展，并使電氣驅(qū)動技術(shù)推進(jìn)到一個(gè)新的高度。利用這種有自關(guān)斷能力的器件，取消了原來普通晶閘管系統(tǒng)所必需的換相電路，簡化了電路結(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，電力電子技術(shù)的迅猛發(fā)展，帶動和改變著電機(jī)控制的面貌和應(yīng)用。現(xiàn)在電動機(jī)的控制從簡單走向復(fù)雜，并逐漸成熟成為主流。特別對于小型企業(yè)，應(yīng)用適用技術(shù)的設(shè)備，不僅有益于獲得經(jīng)濟(jì)效益，而且能提高生產(chǎn)率、可靠性與柔性，還有易于應(yīng)用的優(yōu)點(diǎn)。隨著近代電力電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展以及現(xiàn)代控制理論的應(yīng)用，自動化電力拖動正朝著計(jì)算機(jī)控制的生產(chǎn)過程自動化的方向邁進(jìn)。在這一系統(tǒng)中可對生產(chǎn)機(jī)械進(jìn)行自動控制。另外，低成本自動化技術(shù)與設(shè)備的開發(fā)，越來越引起國內(nèi)外的注意。雖然直流電機(jī)不如交流電機(jī)那樣結(jié)構(gòu)簡單、價(jià)格便宜、制造方便、容易維護(hù)，但是它具有良好的起、制動性能，宜于在廣泛的范圍內(nèi)平滑調(diào)速，所以直流調(diào)速系統(tǒng)至今仍是自動調(diào)速系統(tǒng)中的主要形式。 國內(nèi)外發(fā)展概況電力電子技術(shù)、功率半導(dǎo)體器件的發(fā)展對電機(jī)控制技術(shù)的發(fā)展影響極大，它們是密切相關(guān)、相互促進(jìn)的。到70和80年代才先后出現(xiàn)了全控型功率器件GTO晶閘管、GTR、POWERMOSFET、IGBT和MCT等。最早用于不可逆、小功率驅(qū)動，例如自動跟蹤天文望遠(yuǎn)鏡、自動記錄儀表等 。近八、九年來，進(jìn)一步擴(kuò)散到民用工業(yè)，特別是在機(jī)床行業(yè)、自動生產(chǎn)線及機(jī)器人等領(lǐng)域中廣泛應(yīng)用。 本文的主要工作本文設(shè)計(jì)的直流PWM調(diào)速系統(tǒng)采用的是調(diào)壓調(diào)速。通過調(diào)節(jié)波形的寬度來