【正文】 。變頻技術(shù)和脈寬調(diào)制技術(shù)已成為電動機(jī)控制的主流技術(shù)。以上技術(shù)的應(yīng)用，使直流調(diào)速系統(tǒng)的 性能指標(biāo)大幅提高，應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大，直流調(diào)速技術(shù)不斷發(fā)展。特別是它的系統(tǒng)快速響應(yīng)性是發(fā)電機(jī)、電動機(jī)系統(tǒng)不能比擬的。由于直流電源供電方式的不斷更新?lián)Q代 , 特別是在最近的十幾年期問 , 進(jìn)一步促使了直流電動機(jī)的單機(jī)功率、轉(zhuǎn)速不斷提高 , 目前朝著高速、大功率方向發(fā)展。由于微機(jī)以數(shù)字信號工作，控制手段靈活方便，抗干擾能力強(qiáng)。目前，通過對電動機(jī)的控制，將電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能進(jìn)而控制工作機(jī)械按給定的運(yùn)動規(guī)律運(yùn)行且使之滿足特定要求的新型電氣傳動自動化技術(shù)廣泛應(yīng)用與國民經(jīng)濟(jì)的各個領(lǐng)域。長期以來，自動調(diào)速電動機(jī)一直占據(jù)著調(diào)速控制的統(tǒng)治地位。 直流電機(jī)的中斷鍵盤控制模塊 ............................................ 錯誤 !未定義書簽。設(shè)計(jì)的整個控制系統(tǒng)，在硬件結(jié)構(gòu)上采用了大量的集成電路模塊，大大簡化了硬件電路，提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性，使整個系統(tǒng)的性能得到提高。采用帶中斷的獨(dú)立式鍵盤作為命令的輸入，單片機(jī)在程序控制下，不斷給光電隔離電路發(fā)送 PWM 波形， H 型驅(qū)動電路完成電機(jī)正反轉(zhuǎn)控制 .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機(jī)的電樞電壓，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對電動機(jī)的調(diào)速。 直流電機(jī)驅(qū)動模塊 ............................................................................................... 22 直流電機(jī)類型 ................................................................................................. 27 直流電機(jī)結(jié)構(gòu) ................................................................................................. 27 直流電機(jī)工作原理 ......................................................................................... 28 直流電機(jī)主要技術(shù)參數(shù) ............................................................................... 28 直流電機(jī) PWM 調(diào)速原理 .............................................................................. 29 電機(jī)驅(qū)動模塊的電路設(shè)計(jì) ............................................................................. 31 程序設(shè)計(jì)流程圖 ................................................................. 錯誤 !未定義書簽。 結(jié)束語 ......................................................................................................................... 41 致謝 ............................................................................................................................. 42 參考文獻(xiàn) ..................................................................................................................... 43 1 概述 題目背景和意義 在現(xiàn)代工業(yè)和生活中，電動機(jī)作為電能轉(zhuǎn)換的傳動裝置被廣泛應(yīng)用，大到機(jī)械、冶金、石油化學(xué)、國防等工業(yè)部門中，小到機(jī)器人和一些生活家用電器，隨著對生產(chǎn)工藝、產(chǎn)品質(zhì)量的要求不斷提高和產(chǎn)量的增長，越來越多的生產(chǎn)機(jī)械要求能實(shí)現(xiàn)自動調(diào)速。在要求調(diào)速性能較 高的場合，一般都采用直流電氣傳動。早期直流傳動的控制系統(tǒng)采用模擬分離器件較多，使得模擬直流傳動系統(tǒng)的控制精度及可靠性較低，隨著計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的發(fā)展，直流傳動系統(tǒng)已經(jīng)廣泛使用微機(jī)，實(shí)現(xiàn)了全數(shù)字化控制。從直流電動機(jī)的演變歷史 , 也可以縱觀直流電動機(jī)的發(fā)展歷史和動向、從四十年代后期到五十年代的前期 , 直流電動機(jī)的電源主要是采用 MG 電動發(fā)電機(jī)組 ,六十年代初 , 電動發(fā)電機(jī)組電源已被水銀整流器逐漸代替 , 到六十年代后期 , 由于可控硅整流裝置的出現(xiàn) , 并得到迅速發(fā)展 , 可控硅整流電源已占統(tǒng)治地位。第三，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(jī)、電動機(jī)系統(tǒng)，使調(diào)速性能指標(biāo)又進(jìn)一步提高。同時，控制電路也實(shí)現(xiàn)了高度集成化、小型化、高可靠性及低成本。電動機(jī)控制技術(shù)的發(fā)展得力于微電子技術(shù)，電力電子技術(shù)，傳感器技術(shù)，永磁材料技術(shù)，微機(jī)應(yīng)用技術(shù)的最新發(fā)展成就。 在那些對電動機(jī)控制系統(tǒng)的性能要求較高的場合（如數(shù)控機(jī)床，工業(yè)縫紉機(jī)，磁盤驅(qū)動器，打印機(jī)，傳真機(jī)等設(shè)備中，要求電動機(jī)實(shí)現(xiàn)精確定位，適應(yīng)劇烈負(fù)載變化），傳統(tǒng)的控制算法已難以滿足系統(tǒng)要求。在各種機(jī)床設(shè)備及生產(chǎn)流水線中，現(xiàn)在已普遍采用微機(jī)的可編程控制器，按一定的規(guī)律控制各類電機(jī)的動作。在電壓型 PWM 整流器控制技術(shù)方面，滯環(huán)電流控制、瞬時值比較法電流控制、固定開關(guān)頻率的 PWM 控制、預(yù)測電流解耦控制、非線性系統(tǒng)反饋解耦控制、單周期控制、無電流傳感器的三相PWM 整流器控制策略均得到研究。設(shè)計(jì)輸入部分：這一模塊主要是利用帶中斷的獨(dú)立式鍵盤來實(shí)現(xiàn)。其間，還包括直流電機(jī)的直接清零、啟動（置數(shù)）、暫停、連續(xù)功能。該器件采用 ATMEL 高密度非易失存儲器制造技術(shù)制造，與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的 MCS51 指令集和輸出管腳相兼容。下面是單片機(jī)的主要發(fā)展趨勢。低電壓供電的單片機(jī)電源下限已可達(dá) 1~2V。采用精簡指令集（ RISC）結(jié)構(gòu)和流水線技術(shù)，可以大幅度提高運(yùn)行速度。特別是 IC、 SPI 等串行總線的引入，可以使單片機(jī)的引腳設(shè)計(jì)得更少，單片機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)更加簡化及規(guī)范化。 ⒈ 電源 : ⑴ VCC 芯片電源，接 +5V； ⑵ VSS 接地端； 注：用萬用表測試單片機(jī)引腳電流一般為 0v或者 5v，這是標(biāo)準(zhǔn)的 TTL 電平，但有時候在單片機(jī)程序正在工作時候測試結(jié)果并不是這個值而是介于 0v5v 之間，其實(shí)這之是萬用表反映沒這么快而已，在某一個瞬間單片機(jī)引腳電流還是保持在 0v或者5v 的。 ① EA 功能：內(nèi)外 ROM 選擇端。 方案 2：采用 1602 液晶顯示，硬件電路簡單，編程容易。 方案 2：矩陣式鍵盤 ，矩陣式鍵盤硬件電路也比較簡單，編程較為復(fù)雜。 方案 1：霍爾傳感器測量方案 霍爾傳感器是利用霍爾效應(yīng)進(jìn)行工作的，其核心元件是根據(jù)霍爾效應(yīng)原理制成的霍爾元件。光電 頭采用低功耗高亮度 LED ,光源為高可靠性可見紅光 ,無論黑夜還是白天 ,或是背景光強(qiáng)有大范圍改變都不影響接收效果。 最小系統(tǒng)設(shè)計(jì) 單片機(jī)主要擅長系統(tǒng)控制，而不適合做復(fù)雜的數(shù)據(jù)處理，在設(shè)計(jì)單片機(jī)最小系統(tǒng)時我們選用 AT89C52 單片機(jī)作為 MCU，一個典型的單片機(jī)最小系統(tǒng)一般由時鐘電路、復(fù)位電路、鍵盤電路、顯示電路等部分組成 最小系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖 圖 31 單片機(jī)最小系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖 系統(tǒng)晶振電路 單片機(jī)內(nèi)部具有一個高增益反相放大器，用于構(gòu)成振蕩器。在上電或復(fù)位過程中，控制 CPU 的復(fù)位狀態(tài)：這段時間內(nèi)讓 CPU 保持復(fù)位狀態(tài)，而不是一上電或剛復(fù)位完畢就工作，防止 CPU 發(fā)出錯誤的指令、執(zhí)行 錯誤操作，也可以提高電磁兼容性能。為了保證系統(tǒng)能夠可靠地復(fù)位， RST 端的高電平信號必須維持足夠長的時間。發(fā)光管和 LED 數(shù)碼管比較常用，軟硬件都比較簡單，在此畢業(yè)設(shè)計(jì)中選用的是 1602液晶顯示 引腳分布和接口信號說明 (1)引腳分布 1602 液晶顯示共有 16 個引腳，其引腳分布如圖 35 所示 。 直流電機(jī)主要技術(shù)參數(shù) 直流電機(jī)的主要額定值有： 額定功率 Pn：在額定電流和電壓下，電機(jī)的負(fù)載能力。 由此可得到直流電機(jī)的轉(zhuǎn)速公式為： n =UaIR/CeΦ…………………………………………… 式 式 中， Ce 為電動勢常數(shù)， Φ是磁通量。 圖 311 占空比與電機(jī)轉(zhuǎn)速的關(guān)系 由圖看出轉(zhuǎn)速與占空比 D 并不是完全速的線性關(guān)系（圖中實(shí)線），原因是電樞本身有電阻，不過一般直流電機(jī)的內(nèi)阻較小，可以近視為線性關(guān)系。 1 腳和 15 腳下管的發(fā)射極分別單獨(dú)引出以便接入電流采樣電阻，形成電流傳感信號。 由 L298 芯片組裝的驅(qū)動模塊如圖 313 所示。 圖 314 圖 315 總電路圖 直流電機(jī) PWM 調(diào)制控制系統(tǒng)具有加速、減速、正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、停止控制功能。 在使用外部中斷時，如果不進(jìn)行設(shè)置，則為電平觸發(fā)方式。上位機(jī)控制單片機(jī)系統(tǒng)，可以用于對多個單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時控制，也可通過調(diào)制 /解調(diào)器對遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時控制。 在這里，我要對在校期間幫助過我的所有人說聲謝謝！ 參考文獻(xiàn) [1] 張毅剛彭喜元 .單片機(jī)原理與應(yīng)用設(shè)計(jì) [M]. 北京：北京市海淀區(qū)四季青印刷廠，20xx. 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