基于單片機的直流電機調速系統(tǒng)設計論文(編輯修改稿)
2025-07-03 14:50 本頁面
【文章內容簡介】 同時需要加四個二極管在電機的兩端，防止電機反轉的時候產生強大的沖擊電流燒壞電機。具體驅動電路如圖 6 所示。 基于單片機的直流電機調速系統(tǒng)設計 第 5 頁 圖 6 驅動電路 顯示模塊設計 在本設計課題中采用的是 7 段 4 位共陽極 LED 數(shù)碼管，它的引腳圖如圖 7所示。 圖 7 7段 4位共陽極 LED數(shù)碼管引腳圖 7 段 LED 數(shù)碼管是利用 7 個 LED（發(fā)光二極管）外加一個小數(shù)點的 LED 組合而成的顯示設備， 7 段數(shù)碼管分共陰和共陽兩種顯示方式 ，本設計中采用共陽極顯示器。共陽極顯示器的發(fā)光二極管的陽極連接在一起，當公共陽極接電源 +5V時，當某個發(fā)光二極管的陰極接低電平時，發(fā)光二極管被點亮，相應的段被顯示。通常將控制發(fā)光二極管 發(fā)光的 8 位字節(jié)數(shù)據(jù)編碼稱為 LED 顯示的段選碼，要構成多位 LED 顯示時，除需要段選線外，還需要位選線，以確定段選碼對應的顯示位 位選線控制第幾個 LED 顯示。段選線控制顯示字形。 7 S E G M P X C A 基于單片機的直流電機調速系統(tǒng)設計 第 6 頁 鍵盤電路設計 正轉、反轉、急停、加速、減速五個開關分別與單片機的 ， ， ， 相連，然后再與地相連。急停實現(xiàn)直流電機的停轉，正轉實現(xiàn)直流電機的正轉，反轉實現(xiàn)直流電機的反轉，加速實現(xiàn)直流電機的加速，減速實現(xiàn)直流電機的減速，其電路如圖 10 所示。 圖 8 按鍵電路 3. 軟件編程 在單片機系統(tǒng)的程序的設計開發(fā)中，單片機就如同整個系統(tǒng)的交通中樞，而程序就是組成交通中樞的條條大道，各個部分的模塊化的程序就是整個系統(tǒng)的組成成份。軟件編寫的好壞，語句運用的是否簡潔直接關系單片機的工作效率。在各個模塊化的程序中盡量用最少的語句作最多的事情，不讓語句出現(xiàn)歧義，這樣就可以使整個程序可以在系統(tǒng)中更好的運行，使單片機工作效率大大的提高。 該課題的軟件設計采用了模塊化設計的思想即將程序劃分為若干個相對獨立的功能模塊，畫出每一個功能模塊的詳細流程圖，并根 據(jù)流程圖編寫程序，最后按照軟件設計的總體結構框圖，將各模塊連接成一個完整的主程序。 在主程序的設計中要合理地調用各模塊程序。模塊化設計的優(yōu)點是：無論是硬件還是軟件，每一個模塊都相對獨立，故能獨立地進行設計、研制、調試和修 基于單片機的直流電機調速系統(tǒng)設計 第 7 頁 改，從而使復雜的工作得以簡化。模塊之間的相互獨立也有助于研制任務的分解和設計人員之間的分工合作，這樣可提高工作效率和儀表的研制速度。 本 利用 P3口，編制程序輸出一串脈沖，經放大后驅動直流電機，改變輸出脈沖的電平的持續(xù)時間，達到使電機正轉、反轉、加速、減速、停轉等目的 [1011]。由軟件 編程 從 ，經驅動電路輸出給電機，從而控制電機得電與失電。軟件采用延時法進行設計。單片機上電后，系統(tǒng)進入準備狀態(tài)。 當按動啟動按鈕后，根據(jù) 電平 時實現(xiàn)電機正轉 ， 高 電平 時實現(xiàn)電 機反轉 。根據(jù)不同的加減速按鈕，調整 ，從而可以控制 ，進而控制電機的加減速 。 其總體流程圖如圖 9 所示 圖 9 軟件總體流程圖 PWM波軟件設計 通過控制總中斷使能 EA 控制電機的開關，同時使能對紅外對接頭輸出的方波在單位時間內脈沖個數(shù)的計數(shù)。其中定時器 T0,T1 分別對脈沖的寬度、紅外對接頭輸出的脈沖數(shù)對應的 1 秒時間定時。對脈沖寬度的調整是通過改變高電平的定時長度，由變量 high 控制。變量 swap、 sub_speed 、 add_speed 分別實現(xiàn)電機的轉向、加速、減速。 程序流程圖如圖 10 所示。 N LED 顯示占空比 開始 鍵盤掃面 是否 有鍵 按下 Y 急停 反 轉 加速 減速 正轉 基于單片機的直流電機調速系統(tǒng)設計 第 8 頁 圖 10 PWM流程圖 數(shù) 碼管 顯示 設計 檢測按鍵，將轉速通過數(shù)碼管顯示出來，并根據(jù)數(shù)據(jù)的變化，變化顯示。 流程圖如圖 11。 4. 系統(tǒng)調試與
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