【正文】 主要的技術(shù)參數(shù) 額定功率 Pn：在額定電流和電壓下，電機(jī)的負(fù)載能力。運(yùn)行時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)的部分稱為轉(zhuǎn)子，其主要作用是產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩和感應(yīng)電動(dòng)勢，是直流電機(jī)進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換的樞紐，所以通常又稱為電樞，由轉(zhuǎn)軸、電樞鐵心、電樞繞組、換向器和風(fēng)扇等組成。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)對電動(dòng)機(jī)的調(diào)速。 1 摘 要 本課題是對直流電機(jī) PWM 調(diào)速器設(shè)計(jì)的研究，主要實(shí)現(xiàn)對電動(dòng)機(jī)的控制。采用帶中斷的獨(dú)立式鍵盤作為命令的輸入，單片機(jī)在程序的控制下，不斷給光電隔離電路發(fā)送 PWM 波形， H 型驅(qū)動(dòng)電路完成電機(jī)的正反轉(zhuǎn)控 制。直流電機(jī)運(yùn)行時(shí)靜止不動(dòng)的部分稱為定子，定子的主要作用是產(chǎn)生磁場，由機(jī)座、主磁極、換向極、端蓋、軸承和電刷 裝置等組成。根據(jù)左手定則可知，當(dāng)流過線圈中電流改變方向時(shí)，線圈的受力方向也將改變，因此通過改變線圈電流的方向?qū)崿F(xiàn)改變電機(jī)的方向。 額定轉(zhuǎn)速 n：單位時(shí)間里面電機(jī)轉(zhuǎn)速的快慢。 靜差度（又稱靜差率）是指當(dāng)電動(dòng)機(jī)在一條機(jī)械特性上運(yùn)行時(shí)，由理想空載到滿載時(shí)的轉(zhuǎn)速降落與理想空載轉(zhuǎn)速 n0 的比值。日本松下公司的 MN1400 系列。 8 位單片機(jī) 1972 年，美國 Intel 公司首先推出 8位微處理器 8008，并與 1976 年 9月率先推出 MCS48 系列單片機(jī)。這類單片機(jī)的尋址能力達(dá)到 64KB，片內(nèi) ROM 的容量達(dá) 48KB，片內(nèi)除帶有并行 I/O 口，甚至還有 A/D 轉(zhuǎn)換器的功能。 7 32 位單片機(jī) 隨著高新技術(shù)智能機(jī)器人，激光打印機(jī)，圖像與數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)處理，復(fù)雜實(shí)時(shí)控制，網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器等領(lǐng)域的應(yīng)用和發(fā)展， 20世紀(jì) 80年代末，推出了 32位單片機(jī)，如摩托羅拉公司的 MC683XX 系列。芯片本身是按工業(yè)測控環(huán)境要求設(shè)計(jì)的，內(nèi)部布線很短，其抗工業(yè)噪音性能優(yōu)于一般通用的 CPU。 （ 4）易擴(kuò)展 片內(nèi)具有計(jì)算機(jī)正常運(yùn)行所必需的部件。單片機(jī)的尋址能力也已突破 64KB 的限制，有的已可達(dá)到 1MB 8 和 16MB，片內(nèi)的 ROM 容量可達(dá) 62MB， RAM 容量則可達(dá) 2MB。 STC89C51 具有以下主要性能 ： 可改編程序 FLASH 存儲(chǔ)器； ： 0～ 24HZ； 字節(jié)內(nèi)部 RAM； 個(gè)外部雙向輸入，輸出（ I、 O）口； 如圖 。作為輸出口時(shí)，每位能吸收電流的方 式驅(qū)動(dòng) 8個(gè) TTL 邏輯門電路，對端口寫“ 1”可作為高阻抗輸入端。對端口寫“ 1”，通過內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電平，此時(shí)可作為輸入口。對端口寫“ 1”，通過內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電平，此時(shí)可作為輸入口。 FLASH 編程或校驗(yàn)時(shí)， P2亦接收高位地址和其他控制信號(hào)。 P3 除了作為一般的 I/O 口線外，更重要的用途是它的第二功能，具體功能說明如表 21。 ALE/PROG：當(dāng)訪問外部程序存儲(chǔ)器或數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)， ALE（地址鎖存允許）輸出脈沖用于鎖存地址的低 8位字節(jié)。 如有必要，可通過對特殊功能寄存器（ SFR）區(qū)中的 8EH 單元的 D0 位置位，可禁止 ALE 操作。在此期間，當(dāng)訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，這兩次有效的 PSEN 信號(hào)不出現(xiàn)。如 EA端為高電平（ Vcc 端）， CPU 則執(zhí)行內(nèi)部程序儲(chǔ)存器中 的指令。系統(tǒng)的框圖如圖 所示。 霍爾元件測速部分電路的設(shè)計(jì) 霍爾傳感器是基于霍爾效應(yīng)的一種磁敏式傳感器。 由于霍爾元件產(chǎn)生的電勢差很小，故通常將霍爾元件與放大器電路、溫度補(bǔ)償電路及穩(wěn)壓電源電路等集成在一個(gè)芯片上，稱之為霍爾傳感器。方波的有效電壓跟電壓幅值和占空比有關(guān)，我們可以通過站空比實(shí)現(xiàn)改變有效電壓。電路得名于 “H橋驅(qū)動(dòng)電路 ”是因?yàn)樗男螤羁崴谱帜?H。根據(jù)不同三極管對的導(dǎo)通情況，電流可能會(huì)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。當(dāng)三極管 Q1 和 Q4 導(dǎo)通時(shí)，電流將從左至右流過電機(jī)，從而驅(qū)動(dòng)電機(jī)按特定方向轉(zhuǎn)動(dòng)（電機(jī)周 圍的箭頭指示為順時(shí)針方向）。 可以顯示 ： 時(shí)間 、 日期 、距離 等可以用數(shù)字代替的參數(shù) 。當(dāng)某一字段的陰極為高電平時(shí)，相應(yīng)字段就不亮。 17 圖 數(shù)碼管結(jié)構(gòu)圖 18 開始 顯示當(dāng)前轉(zhuǎn)速 初始化 電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng) 計(jì)算轉(zhuǎn)速 結(jié)束 切換方向 變速 4 軟件設(shè)計(jì) 主程序部分 程序的完整流程圖如圖 所示： 本程序的功能是通過對測量的轉(zhuǎn)速，并用 L293D 器件來控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速，與電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的方向。當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)速發(fā)生改變的時(shí)候，數(shù)碼管顯示內(nèi)容立即顯示當(dāng)前轉(zhuǎn)速。 //A P2=0xfe。 delayms(3)。 P2=0xf7。 //消隱部分 功能程序設(shè)計(jì) 功能程序部分，主要實(shí)現(xiàn)各個(gè)按鍵的功能。 num=!num。 } } if(K2==0) //減速鍵 { delayms(5)。 if(K3==0) { while(!K3)。首先要分析系統(tǒng)對軟件的要求 ,然后進(jìn)行軟件的總體的設(shè)計(jì) ,包括程序的總體設(shè)計(jì)和對程序的模塊化設(shè)計(jì)。從程序流程圖、編寫程序、編譯 ,到最后的調(diào)試 ,是很復(fù)雜的。 Keil 開發(fā)系統(tǒng)提供四項(xiàng)功能：編譯、下載、調(diào)試和模擬，分別由 Keil 提供的編譯器、在線串行下載器、調(diào)試器和模擬器來實(shí)現(xiàn)。模擬器采用Windows 系統(tǒng)，能完全模擬 AT89C51 的所有功能?？煞抡?51 系列，196 系列， PIC 系列，飛利蒲公司的 55 LPC76 DALLAS320，華邦 438 等51 增強(qiáng)型 CPU。對于單片機(jī)學(xué)習(xí)和開發(fā)幫助極大。 單片機(jī)最小系統(tǒng)仿真 最小系統(tǒng)的仿真實(shí)驗(yàn)如圖 51所示。 主要有以下方面： 1. 鞏固了書本上學(xué)習(xí)的知識(shí)，通過本次的課程設(shè)計(jì)，對書本上面的知識(shí)更加的了解，也對編寫程序有了一定的認(rèn)識(shí)。//09 R 共陽數(shù)碼管段選數(shù)據(jù) /*************************************************** 端口定義 ***************************************************/ sbit PWM1=P1^4。 //減速 sbit K3=P1^3。 //中斷計(jì)時(shí) uchar num=0。 //正反轉(zhuǎn)標(biāo)示位 uchar flag=0。i) for(j=110。 if(K4==0) { while(!K4)。 if(num3) num++。 27 } } if(K3==0) //電機(jī)正反轉(zhuǎn)按鍵 { delayms(5)。 } } switch(num) { case 0: PWM_ON=0。 //占空比為 40% case 2: PWM_ON=7。 //占空比為 100% default: break。 //電機(jī)一秒轉(zhuǎn)的圈數(shù) num2=0。 delayms(3)。 P2=0xfb。 P0=table[shuju%10]。 //初始化 PWM2=1。 ET0=1。 TH1=(655361000)/256。 TR1=1。 } } /************************************************** 函數(shù)名稱：定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 0 中斷子函數(shù) 函數(shù)功能： **************************************************/ void T1_time() interrupt 3 { TH1=(655361000)/256。 if(countPWM_ON) //如果計(jì)時(shí)時(shí)間在不大于高電平時(shí)時(shí)間，電機(jī)轉(zhuǎn) { if(flat==0) { PWM1=0。 } } else //如果計(jì)時(shí)時(shí)間 大于高電平時(shí)時(shí)間，電機(jī)停 { PWM1=1。 num1++。 } 31 附 2 原 理圖