【正文】 統(tǒng)提供能量，是整個(gè)系統(tǒng)能夠工作的基礎(chǔ)，具有很重要的地位，電源設(shè)計(jì)需要考慮到輸出電壓、電流、功率等因素。方案二：T法測速，這種測速方法是通過測出旋轉(zhuǎn)編碼器兩個(gè)輸出脈沖之間的時(shí)間間隔來計(jì)算轉(zhuǎn)速，它所計(jì)的是兩個(gè)脈沖時(shí)間間隔內(nèi)計(jì)算機(jī)發(fā)出的高頻時(shí)鐘脈沖的個(gè)數(shù)，然后根據(jù)來計(jì)算電機(jī)轉(zhuǎn)速，它的分辨率和實(shí)際轉(zhuǎn)速有關(guān)，轉(zhuǎn)速越低，分辨率越高，它的最大誤差率為,因此比較適合電機(jī)低速運(yùn)行時(shí)直流電機(jī)的測速。 鍵盤作為輸入設(shè)備，是大多電子產(chǎn)品的輔助物品，然而鍵盤的實(shí)現(xiàn)方案有兩種：方案一：應(yīng)用獨(dú)立鍵盤，這種在鍵盤數(shù)量大于四的時(shí)候會(huì)占用較多的I/O口，但是其編程簡單；方案二：應(yīng)用矩陣鍵盤，這種鍵盤的優(yōu)點(diǎn)在于當(dāng)鍵盤數(shù)量多的時(shí)候，應(yīng)用矩陣鍵盤可以大大節(jié)省I/O口，但是編程比較復(fù)雜；綜合考慮，本次設(shè)計(jì)只選用6個(gè)按鍵，采用獨(dú)立鍵盤得用6個(gè)I/O口，采用矩陣鍵盤只需5個(gè)I/O口，因此本次設(shè)計(jì)選用2*3矩陣鍵盤。 直流電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊選擇 對(duì)直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)有很多種方法，然而根據(jù)設(shè)計(jì)要求選擇一個(gè)合適的方法很重要：方案一：用繼電器來啟動(dòng)和停止電機(jī)，通過不斷的切換繼電器的開和關(guān)來對(duì)電機(jī)調(diào)速，這種方案電路簡單，但是繼電器響應(yīng)時(shí)間較長，只能在開關(guān)頻率低時(shí)使用，機(jī)械結(jié)構(gòu)易磨損；方案二：用功率開關(guān)器件構(gòu)成的H橋來驅(qū)動(dòng)直流電機(jī)，功率開關(guān)器件開關(guān)頻率高，響應(yīng)時(shí)間短，能夠快速響應(yīng)給定，系統(tǒng)滯后時(shí)間短，通過單片機(jī)輸出PWM波來控制H橋開關(guān)器件的開和關(guān)，從而改變直流電機(jī)電樞電壓，達(dá)到調(diào)速的目的。 本章小結(jié)本章主要介紹了從多個(gè)方面研究直流電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的目的和意義，并且介紹了直流電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)國內(nèi)外的發(fā)展?fàn)顩r，以及直流電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)今后的發(fā)展方向及前景。因此直流電機(jī)的控制技術(shù)的發(fā)展很大程度上影響著國民經(jīng)濟(jì)的增長，影響著人們的生產(chǎn)生活水平，因此，對(duì)直流電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的研究還是很有必要的。直流電動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)方案第1章 前 沿 課題研究的背景及意義直流電動(dòng)機(jī)以其良好的起動(dòng)、制動(dòng)性能，較寬范圍內(nèi)平滑調(diào)速的優(yōu)點(diǎn)，在許多調(diào)速要求較高、要求快速正反向、以蓄電池為電源的電力拖動(dòng)領(lǐng)域中得到了廣泛的應(yīng)用。 課題發(fā)展歷程及趨勢在很長的一段時(shí)間里直流電動(dòng)機(jī)作為最主要的電力拖動(dòng)工具，其應(yīng)用已經(jīng)滲透到人們的工作、學(xué)習(xí)、生活的各個(gè)方面。從而確定了本次課題研究的意義和目的?？紤]到PWM波的頻率問題，本次設(shè)計(jì)采用方案二，應(yīng)用電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊L298N來驅(qū)動(dòng)直流電機(jī)。 調(diào)節(jié)器的實(shí)現(xiàn)方式選擇 根據(jù)所學(xué)知識(shí)，提供給我們實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)器的方式有兩種：方案一：選擇模擬器件搭建的模擬調(diào)節(jié)器，這種調(diào)節(jié)器由于模擬器件本身的缺陷比如存在溫漂、零漂電壓等，使得控制精度和控制的可靠性能大大降低，并且電路復(fù)雜，需要更多的元器件，但是這種調(diào)節(jié)器對(duì)程序要求不高，程序簡單；方案二：用單片機(jī)來進(jìn)行調(diào)節(jié)器的設(shè)計(jì)，采用數(shù)字調(diào)節(jié)器，這種調(diào)節(jié)器能夠克服模擬器件的缺點(diǎn)，使得控制精度和可靠性提高，并且不需要外圍電路，電路簡單，對(duì)調(diào)節(jié)器的輸出限幅等都很方便。 通過比較，方案二需要對(duì)單片機(jī)另外接時(shí)鐘脈沖芯片，電路比較復(fù)雜，并且適合低速運(yùn)行時(shí)，本次設(shè)計(jì)主要研究直流調(diào)速系統(tǒng)，我們是在直流電機(jī)的高速段實(shí)現(xiàn)直流電機(jī)調(diào)速，因此，我們選擇方案一M法測速。~，一般情況下設(shè)計(jì)時(shí)設(shè)計(jì)的工作電壓為5V。 (a) (b) （a）手動(dòng)開關(guān)復(fù)位；（b）上電復(fù)位STC89C52有兩種Flash存儲(chǔ)器編程方法：并行編程和串行編程。51子系列單片機(jī)有5個(gè)中斷源，52子系列單片機(jī)比51子系列多一個(gè)，具有6個(gè)中斷源，具有兩級(jí)中斷優(yōu)先級(jí)，可以實(shí)現(xiàn)中斷的兩級(jí)嵌套，用于控制中斷的特殊功能寄存器有4個(gè)，它們是IE、IP、TCON和SCON，分別控制中斷的開放、禁止和優(yōu)先級(jí)。13位計(jì)數(shù)寄存器由TH0(TH1)的高8位和TL0(TL1)的低5位構(gòu)成，其他位不用。 并行I/O口 MCS51系列單片機(jī)具有四個(gè)雙向8位I/O口，分別為P0、PPP3口，共32根I/O口線。 P3口也是一個(gè)準(zhǔn)雙向口，P3口可以作為通用I/O口，并且每一位都可以獨(dú)立的定義為通用I/O口功能輸入輸出。單位均為s。 直流調(diào)速系統(tǒng)的數(shù)字控制 由于數(shù)字控制具有很高的精度和可靠性，因此，在電力拖動(dòng)系統(tǒng)中被廣泛應(yīng)用。在直流電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)中，控制對(duì)象是直流電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速和電流，兩者均為快速變化的量，必須具有較高的采樣頻率，然而并不是采樣頻率越高越好，這受到開關(guān)器件的功率損耗，微型計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)處理速度來決定的。值得注意的是在這種調(diào)制方式下，當(dāng)電機(jī)不轉(zhuǎn)時(shí)，并不能說明電機(jī)電樞電壓等于0，而是平均電壓等于0，并且電樞電流也是交變的。 對(duì)液晶進(jìn)行第一次操作時(shí)需要對(duì)液晶進(jìn)行初始化，并且初始化以后每次進(jìn)行操作時(shí)都需要對(duì)液晶進(jìn)行檢測其是否忙碌，不忙進(jìn)行操作，忙時(shí)不操作。由于電機(jī)的電磁時(shí)間常數(shù)遠(yuǎn)小于機(jī)電時(shí)間常數(shù)[8]，因次在一定條件下可以把電機(jī)的二階傳遞函數(shù)等效為一階慣性環(huán)節(jié)。 式（320）為PI調(diào)節(jié)器的位置式算法，當(dāng)需要對(duì)調(diào)節(jié)器的輸出限幅時(shí)，它需要對(duì)積分項(xiàng)和輸出同時(shí)限幅，缺一不可；為了使PI調(diào)節(jié)器的輸出限幅時(shí)只需要進(jìn)行輸出限幅，通過將（320）的第k拍減去第（k1）拍得到PI調(diào)節(jié)器的增量式算法： （321）這樣只需要當(dāng)前的和上一拍的偏差即可計(jì)算出當(dāng)前的輸出： （322）增量式算法只需要在計(jì)算機(jī)中保存上一拍的輸出即可，并且需要輸出限幅時(shí)，不需要對(duì)積分環(huán)節(jié)限幅。采用匯編語言時(shí)，程序占用內(nèi)存空間小，實(shí)時(shí)性強(qiáng)，但是編程麻煩，程序可讀性不強(qiáng)，修改不方便；而使用C語言，因其內(nèi)含很多庫，編程比較方便，簡單，大大縮短了程序的開發(fā)周期，并且程序的可移植性增強(qiáng)。電機(jī)測速是通過計(jì)算在一定時(shí)間內(nèi)接受到的脈沖個(gè)數(shù)來進(jìn)行測速的，因此也需要一個(gè)定時(shí)器和一個(gè)計(jì)數(shù)器，定時(shí)器可以和PWM波共用一個(gè)定時(shí)器，因?yàn)镻WM波的周期是不變的，而計(jì)數(shù)需要使用另一個(gè)定時(shí)/計(jì)數(shù)器。第5章 直流電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)功能調(diào)試 STC89C51開發(fā)環(huán)境最常用的STC89C51的開發(fā)環(huán)境為美國Keil Software公司出品的51系列兼容單片機(jī)C語言軟件開放環(huán)境，與匯編語言相比，C語言在功能上、可讀性、結(jié)構(gòu)性和可維護(hù)性能上占有很大的優(yōu)勢，因而簡單易學(xué)并且使用方便，大部分會(huì)編程知識(shí)的人都能夠很快學(xué)會(huì)并熟練使用。在模塊化編程時(shí)，還需要建立頭文件，頭文件的保存格式必須是“*.h”格式，并且在使用該頭文件時(shí)需要在C文件中包含頭文件；（3） 程序的編譯，當(dāng)程序編寫完成后，需要進(jìn)行編譯，當(dāng)有錯(cuò)誤時(shí)需要修改程序，否則會(huì)編譯不成功，直至編譯成功且沒有錯(cuò)誤為止；（4） 目標(biāo)文件的生成，當(dāng)編譯通過后，并不能直接把程序下載入單片機(jī)進(jìn)行調(diào)試，也不能進(jìn)行仿真，因?yàn)榫幾g后的文件單片機(jī)并不能識(shí)別，需要將其轉(zhuǎn)換為“*.hex”文件，這樣才能下載入單片機(jī)。然而，大多數(shù)程序的運(yùn)行都依賴于硬件本身，因此，應(yīng)用程序一般情況下需要在聯(lián)機(jī)狀態(tài)下進(jìn)行調(diào)試。 本章主要介紹了keil程序開發(fā)環(huán)境和仿真軟件proteus環(huán)境，和一些軟件調(diào)試的注意的基本要求和方法。我們要具有能夠分析問題和解決問題的能力。本章主要介紹了畢設(shè)計(jì)中遇到的問題及解決的方法、本次畢業(yè)設(shè)計(jì)已經(jīng)完成的工作內(nèi)容，并對(duì)本次設(shè)計(jì)存在的問題進(jìn)行說明，后期解決的方法以及能達(dá)到的進(jìn)行說明。再次，我要感謝我的搭檔，XXX同學(xué)不僅在整個(gè)畢設(shè)中幫助了我很多，他在不斷的整理資料，設(shè)計(jì)電路，盡量使我的程序能夠簡單，更好的發(fā)揮軟件和硬件的優(yōu)勢。int e1=0,e2=0,uk1=0。uchar table[5]。uint cun=0,c_s=0。void Inittimer(void) //定時(shí)器初始化{TMOD = 0X15。 TL1=(65536pwm*10)%256。} IN1=~IN1。 uk2=0。}else{if(A==0){table1[2]=39。 if(qidong==0) { e2=nspeedspeed。 pwm=500+uk2。 current=P2*10。 cun=0。 table1[14]=(current%100)/10+48。 TL1=(65536pwm*10)%256。) {table2[2]=39。 ENA=1。 TR1=1。 //buff1=P2amp。buff2)!=buff2) { sCode=buff2+0x02。 return(kCode)。Q39。stop()。 if(shesu==0) {shesu=1。} break。 if(shesu==1) {if(wei==0) {if(table2[wei+2]==39。939。E39。x0。 // rw=1。}void write_mand(uchar mand) {while(busyc)。 delay(10)。 P1=P1|0X40。 delay(15)。i++) write_date(table1[i])。 // 設(shè)置顯示位置（第二行開頭） for(i=0。 write_mand(0x06)。 delay(10)。0XBF。0X7F。 // e=1。y0。i5。 else table2[wei+2]=39。){table2[wei+2]=39。W39。i5。} //按下停止按鈕 s case 0x09:table2[15]=39。e1=0,e2=0,uk1=0。 //sCode=buff2+000000001。 //行掃描碼初值 for(k=0。 //提取高三位 ***00000 buff2=buff1+0x1c。 while(x) for(i=0。}void stop(void){ ENA=0。} else {table2[2]=39。 IN2=0。 pp=0。}else 。 if(current700) {cun++。 if(pp==4){ table1[3]=spee/1000+48。 uk2=uk1+suk2。speed=spee。//AD轉(zhuǎn)換 ST=1。 if(c_s==0){ENA=1。 spee=(((TH08)|TL0)*18250)。 ET0 = 0。 //液晶控制位 RSsbit IN1=P3^5。 //按鍵序號(hào)，1表示無按鍵uint shesu=0。int nfan=1,fan=1,speed。最后，再次感謝所有幫助過我的老師和同學(xué)們。致謝在這畢設(shè)的期間里，我十分感謝我的老師和同學(xué)們，他們給了我很多幫助，同時(shí)也很感謝我的搭檔，他在這次畢設(shè)中很支持我，在很努力的幫助我，使我們的畢業(yè)設(shè)計(jì)能夠完成。 通過本次設(shè)計(jì)使我深刻體會(huì)到團(tuán)隊(duì)合作的重要性，當(dāng)遇到問題的時(shí)候，能夠一塊去面對(duì)，相互解決。現(xiàn)就典型問題羅列如下： （1）在對(duì)電機(jī)進(jìn)行測速時(shí)，開始的時(shí)候打算使用外部中斷的方式來進(jìn)行電機(jī)的測速，當(dāng)外部中斷響應(yīng)時(shí)，對(duì)脈沖數(shù)加1,過一段時(shí)間，讀出脈沖數(shù)計(jì)算速度，這種方式下，要使用定時(shí)器和外部中斷同時(shí)使用，使用中斷過多并且頻率高，這樣容易導(dǎo)致中斷的沖突，因?yàn)镾TC89C52只能支持中斷的兩級(jí)嵌套，這樣電機(jī)在占空比比較低的時(shí)候會(huì)停轉(zhuǎn)；最后我們采用定時(shí)器計(jì)數(shù)器來進(jìn)行電機(jī)的測速，這樣占用中斷少，并且測速準(zhǔn)確。通過單步運(yùn)行可以準(zhǔn)確的觀察出程序中每條指令的執(zhí)行過程，每個(gè)數(shù)據(jù)的變化過程都能夠觀察到，當(dāng)遇到問題時(shí)，可以通過這種方法排除是硬件問題還是程序問題或者說是數(shù)據(jù)錯(cuò)誤。最后重新編譯文件。其可以運(yùn)行在win9NT、WIN2000等操作系統(tǒng)環(huán)境。： 由于STC89C52單片機(jī)處理速度有限，當(dāng)頻率為1000Hz時(shí)，電機(jī)抖動(dòng)太厲害，最后通過實(shí)驗(yàn)得到，當(dāng)頻率小于600Hz時(shí)，電機(jī)抖動(dòng)減小，為了計(jì)算方便，我們將PWM波的頻率定位100Hz，這樣一方面在進(jìn)行PWM調(diào)速時(shí)，改變占空比時(shí)可以使占空比在0~1之間無小數(shù)點(diǎn)的計(jì)算，人為的將其擴(kuò)大了1000倍，在計(jì)算電機(jī)轉(zhuǎn)速時(shí)，可以很方便的避免小數(shù)，從而大大的簡化了計(jì)算。主要包括顯示程序、調(diào)節(jié)器的算法、鍵盤的算法、PWM波產(chǎn)生的以及測速五大部分。 電機(jī)電樞電流檢測及電流保護(hù)方式電機(jī)電流的檢測通過對(duì)橋式電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片L298的SENA引腳外接電阻來檢測流過電機(jī)電樞電流，然后通過對(duì)采集電流來進(jìn)行判斷，對(duì)電樞電流進(jìn)行限幅。因此調(diào)節(jié)