基于單片機(jī)的直流電機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(編輯修改稿)
2025-07-17 12:43 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 區(qū)，緩存區(qū)有8位，分別存放各個LED管要顯示的值。顯示子程序為一帶參子程序，參數(shù)為顯示緩存的數(shù)組名，通過for(i=0。i8。i++)方式對每位加上位選碼，送到P0口并進(jìn)行一兩毫秒延時。該顯示子程序只對各個LED管分別點亮一次，因此在運行過程中，每秒執(zhí)行的次數(shù)不應(yīng)低于每秒24次。④定時中斷處理程序：采用定時方式1，因為單片機(jī)使用12M晶振。對定時器置初值3CB0H可定時50ms。當(dāng)50ms定時時間到，定時器溢出則響應(yīng)該定時中斷處理程序，完成對定時器的再次賦值，并對全局變量time加1，這樣，通過變量time可計算出系統(tǒng)的運行時間。 對于一個數(shù)的顯示，先應(yīng)轉(zhuǎn)成BCD碼，即取出每一個位，分別送入顯示緩存區(qū)，對于轉(zhuǎn)BCD的算法，應(yīng)對一個數(shù)循環(huán)除10取模，直至為0，程序如下：do{dispbuff[bcd_p]=bechange%10。 //dispbuff為顯示緩沖區(qū)數(shù)組 bcd_p++。}while(bechange/=10) //disp_p為數(shù)組指針軟件設(shè)計中的特點:對于電機(jī)的啟停，在PWM控制上使用漸變的脈寬調(diào)整，即開啟后由停止勻加速到默認(rèn)速度，停止則由于當(dāng)前速度逐漸降至零。這樣有利于保護(hù)電機(jī)，如電機(jī)運用于小車上，在啟動上采用此方式也可加大啟動速度，防止打滑。對于運行時間的計算、顯示。配合傳感器技術(shù)可用于計算距離，速度等重要的運行數(shù)據(jù)。采用中斷方式，不必使程序?qū)︽I盤反復(fù)掃描，提高了程序的效率。6 系統(tǒng)的調(diào)試與現(xiàn)象分析圖51給出了該系統(tǒng)速度時間相應(yīng)曲線,可以看出該系統(tǒng)啟動較快,轉(zhuǎn)速穩(wěn)定,機(jī)械強(qiáng)度較高。在t0 時刻系統(tǒng)突加擾動的情況下,可以在短時間內(nèi)調(diào)整到初始速度,顯示了良好的抗干擾能力,體現(xiàn)出了PI 閉環(huán)調(diào)節(jié)的優(yōu)越性。經(jīng)實踐證明,本系統(tǒng)可以滿足。本系統(tǒng)采用單片機(jī)和驅(qū)動芯片組合設(shè)計步進(jìn)電機(jī)控制電路,實踐表明,控制效果較好。該控制系統(tǒng)硬件電路設(shè)計簡單,結(jié)構(gòu)緊湊、功耗低、運行可靠、設(shè)計方便。因使用專用驅(qū)動芯片,編制軟件比較簡單。TA8435H為脈寬調(diào)制式斬波驅(qū)動方式的芯片,所以其具有同頻PWM驅(qū)動器的優(yōu)點:運行頻率高,輸出轉(zhuǎn)矩大,并能消除電磁噪聲等。較好地解決了高低頻運行時的一些問題。本控制器可以與反饋檢測環(huán)節(jié)連接,組成閉環(huán)控制系統(tǒng)用于精度和穩(wěn)定性要求較高的控制系統(tǒng)中。設(shè)計出的以51 單片機(jī)作為控制電路的調(diào)速系統(tǒng)中,在中小型直流電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)中具有結(jié)構(gòu)簡單,運行可靠,調(diào)節(jié)范圍寬,電流連續(xù)性好,響應(yīng)快等特點,。圖51電機(jī)轉(zhuǎn)速特性一般的控制要求,在普通控制中得以廣泛應(yīng)用。本設(shè)計在硬件上采用了基于PWM技術(shù)的H型橋式驅(qū)動電路，解決了電機(jī)驅(qū)動的效率問題，在軟件上也采用較為合理的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及算法，提高了單片機(jī)的使用效率，且具有一定的防飛能力。LCD液晶屏能表達(dá)當(dāng)前的轉(zhuǎn)速進(jìn)行顯示。而且本設(shè)計采用AT89C51單片機(jī)和雙H橋驅(qū)動對直流電機(jī)調(diào)速進(jìn)行設(shè)計，通過占空比的調(diào)節(jié)，驅(qū)動口電壓的改變及顯示控制，從而實現(xiàn)電機(jī)的轉(zhuǎn)速或方向發(fā)生變化，并在LCD上即時顯示所調(diào)占空比(高低電平之比)的數(shù)值。經(jīng)驗證，電機(jī)可以從中速開始變慢，直至停止，再從高速逐漸變慢，亦可轉(zhuǎn)向，運行穩(wěn)定。對于PWM調(diào)速方式如何在單片機(jī)控制系統(tǒng)中實現(xiàn)進(jìn)行了著重分析,研究直流電機(jī)的控制和測量方法，提高控制精度和響應(yīng)速度、節(jié)約能源等都具有重要意義，為進(jìn)一步研究和優(yōu)化直流電機(jī)控制方法提供了基礎(chǔ)。設(shè)計所涉及的基于單片機(jī)的電機(jī)控制系統(tǒng)的基本原理，系統(tǒng)以單片機(jī)為核心，采用了多模塊化協(xié)同控制電動機(jī)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)存儲、電機(jī)運行狀態(tài)控制和LCD顯示等功能，具有穩(wěn)定的工作特性。PID控制的采用使電動機(jī)更穩(wěn)定地運行在正轉(zhuǎn)加速和減速的運動狀態(tài)，提高了以電動機(jī)為動力源的機(jī)械裝置的工作效率。7總結(jié)AT89C51單片機(jī)功能強(qiáng)大，方便今后的功能擴(kuò)展。通過各種方案的討論及嘗試，再經(jīng)過多次的整體軟硬件結(jié)合調(diào)試，不斷地對系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化。同時對電動機(jī)控制不是一個簡單的電子控制問題，它涉及很多方面的知識。相信單片機(jī)在今后的自動控制領(lǐng)域中將有更廣闊的應(yīng)用前景。相信該系統(tǒng)能成功運用于直流電機(jī)轉(zhuǎn)速系統(tǒng)的實時監(jiān)控，簡化控制邏輯系統(tǒng)，而且成本低廉、功能完整、抗干擾性能好。能成功應(yīng)用于直流電機(jī)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)、監(jiān)控、保護(hù)場合，并且監(jiān)控界面友好，使用方便。能夠?qū)χ绷麟姍C(jī)實行實時監(jiān)控，不僅大大改善了高速運行時的穩(wěn)定性，而且還實現(xiàn)了保護(hù)功能。通過實驗總結(jié)出要自己去摸索實踐掌握相關(guān)知識。這樣知識才能掌握的牢固，才是真正的學(xué)到了。開始感覺這個課設(shè)很難，原因在于自己當(dāng)初并沒有仔細(xì)分析各個元器件的工作原理。比如電位器控制三極管的作用。剛開始只想到它的開關(guān)作用，后來再回去查了查資料才發(fā)現(xiàn)自己少想了它還有放大的作用，通過改變集極的電壓就可以改變集電極與發(fā)射極電壓的放大倍數(shù)進(jìn)而改變直流電動機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度。能自己解決問題是最關(guān)鍵的。經(jīng)歷本次課程設(shè)計之后我有很多的收獲。我明白有好
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