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正文內(nèi)容

基于單片機的直流電機速度控制(編輯修改稿)

2024-12-13 21:24 本頁面
 

【文章內(nèi)容簡介】 課程設(shè)計論文 基于單片機的直流電機速度控制 — 7段數(shù)碼管顯示單元 5 圖 22 系統(tǒng)硬件電路圖 設(shè)計 該系統(tǒng) 所需部分器件 AT89S52 單片機 、 直流電機、 L298N、 12MHZ 晶振、四位共陽數(shù)碼管、電容、電阻、彈跳開關(guān)等。 直流電機的 功能簡介 直流電動機具有優(yōu)良的調(diào)速特性,調(diào)速平滑、方便,調(diào)速范圍廣;過載能力大,能承受頻繁的沖擊負載,可實現(xiàn)頻繁的無級快速起動、停止和反轉(zhuǎn);能滿足生產(chǎn)過程自動化系統(tǒng)各種不同的特殊運行要求。電動機調(diào)速 系統(tǒng)采用微機實現(xiàn)自動控制,是電氣傳動發(fā)展的主要方向之一。采用微機控制后,整個調(diào)速系統(tǒng)實現(xiàn)自動化,結(jié)構(gòu)簡單,可靠性高,操作維護方便,電動機穩(wěn)態(tài)運轉(zhuǎn)時轉(zhuǎn)速精度可達到較高水平,靜動態(tài)各項指標(biāo)均能較好地滿足工業(yè)生產(chǎn)中高性能電氣傳動的要求。由于單片機性能優(yōu)越,具有較佳的性能價格比,所以單片機在工業(yè)過程及設(shè)沈航北方科技學(xué)院課程設(shè)計論文 基于單片機的直流電機速度控制 — 7段數(shù)碼管顯示單元 6 備控制中得到日益廣泛的應(yīng)用。 直流 電機調(diào)速控制 系統(tǒng) 模塊 采用單片機構(gòu)成的直流電動機數(shù)字 PWM 調(diào)速系統(tǒng) ,其控制核心主要由 單片機的 最小系統(tǒng)、電源模塊( 12v 5v)、電機驅(qū)動電路、按鍵(加 速、減速、急停、正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn))、顯示模塊(四位數(shù)碼管)、直流電機組成。系統(tǒng)采用 L298N芯片作為 PWM 驅(qū)動直流電動機的供電主回路。單片機通過軟件處理輸出 PWM信號 , 實現(xiàn)了直流電動機的速度控制 ,在運行中獲得了良好的動靜態(tài)性能。由于系統(tǒng)性價比高 ,結(jié)構(gòu)簡單 ,具有實用價值和推廣價值。在 介紹了基于單片機用 PWM實現(xiàn)直流電機調(diào)整的基本方法,直流電機調(diào)速的相關(guān)知識,及 PWM調(diào)整的基本原理和實現(xiàn)方法。重點介紹了基于 AT89S52單片機的用軟件產(chǎn)生 PWM信號的途徑,并介紹了一種獨特的通過軟件定時中斷實現(xiàn) PWM信號占空比調(diào)節(jié) 的方法。對于直流電機速度控制系統(tǒng)的實現(xiàn)提供了一種有效的途徑。 ( 1)鍵盤識別:通過 P1 口的低電平輸入識別不同的按鍵。 ( 2)通過對單片機程序燒錄實現(xiàn)對直流電機的停止、加速、減速、正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)控制。 ( 3)數(shù)碼管顯示:通過 P0 口、 P2 口控制數(shù)碼管來顯示直流電機的速度。 ( 4)由于單片機的驅(qū)動能力不強,驅(qū)動直流電機需要很強的電流所以必須有外圍的驅(qū)動電路,因此本設(shè)計采用 L298芯片放大單片機微弱的電流。 控制原理: 89S52單片機為核心的直流電機控制系統(tǒng)控制簡圖如圖 21所示,由軟件轉(zhuǎn)換成 PWM 信號,并由 、 ,經(jīng)驅(qū)動電路輸出給電機,從而控制電機得電與失電。軟件采用定時中斷進行設(shè)計。單片機上電后,系統(tǒng)進入準(zhǔn)備狀態(tài)。當(dāng)按動啟動按鈕后,根據(jù) , 實現(xiàn)電機反轉(zhuǎn)。根據(jù)不同的加減速按鈕,調(diào)整 值,從而可以控制 ,進而控制電壓的大小。 顯示 設(shè)計 模塊 7 段 LED 數(shù)碼管是利用 7 個 LED 外加一個小數(shù)點的 LED 組合而成的顯示設(shè)備,可以顯示 0~9 等 10 個數(shù)字和小數(shù)點,使用非常廣泛。 本次課設(shè)使用 的是四位共陽數(shù)碼管,內(nèi)部的 4 個數(shù)碼管共用 adp 這 8 根數(shù)據(jù)線,為人們的使用提供了方便,因為里面有 4 個數(shù)碼管,所以它有 4 個公共端,即片選信號線,共有 12 個引腳 。 具體原理圖如圖示: 沈航北方科技學(xué)院課程設(shè)計論文 基于單片機的直流電機速度控制 — 7段數(shù)碼管顯示單元 7 圖 23 四位共陽數(shù)碼管內(nèi)部原理圖 圖 24 四位共陽數(shù)碼管 外觀圖 用 Proteus 仿真 該控制系統(tǒng)時, 四位共陽 數(shù)碼管顯示 電機反轉(zhuǎn) 圖形如下所示 : 圖 25 仿真顯示圖形 沈航北方科技學(xué)院課程設(shè)計論文 基于單片機的直流電機速度控制 — 7段數(shù)碼管顯示單元 8 本次設(shè)計顯示模塊采用的是 SM410564 四位共陽數(shù)碼管顯示,因為單片機的輸出端口輸出的 電流小,點亮數(shù)碼管的能力不大,所以需要采用三極管放大輸出電流,此次三極管采用的是 C9013,具體放大電路如圖示: 圖 26 放大 電路 利用 P3口,編制程序輸出一串脈沖,經(jīng)放大后驅(qū)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(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、加速、減速、停轉(zhuǎn)等目的。由軟件編程從 ,經(jīng)驅(qū)動電路輸出給電機,從而
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