【正文】 光耦隔離開(kāi)關(guān) 總系統(tǒng)中的最小單片機(jī)部分圖 最小單片機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中主要應(yīng)用了 89S51 單片機(jī)，由最小單片機(jī)系統(tǒng)組成，并將單片機(jī)的P26 口作為輸出口，輸出占空比不同的矩形波，供給后續(xù)驅(qū)動(dòng)電路部分，在單片機(jī)的外圍擴(kuò)展了兩個(gè)按鍵，K1 作為加速按鍵，K2 作為減速按鍵，進(jìn)行調(diào)速控制。 總系統(tǒng)中驅(qū)動(dòng)電路部分圖 驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)部分主要由用的光電耦合器和 IGBT 組成，由單片機(jī)的 P26 口提供的信號(hào)，P26 當(dāng)為高電平時(shí)，發(fā)光管導(dǎo)通，光電耦合器輸出低電平，IGBT 關(guān)閉，回路關(guān)閉。當(dāng) P26 口為低電平時(shí)，發(fā)光管關(guān)閉，光電耦合器輸出為高電平，IGBT打開(kāi)，回路導(dǎo)通。 單片機(jī)工作電源部分圖 電源電路電源部分采用的是三端穩(wěn)壓器 7805，輸入由 ACDC 變壓器提供+9V 直流電，經(jīng) 7805 穩(wěn)壓，由電容濾波，輸出+5V 電壓，為單片機(jī)提供工作電源。 7805 穩(wěn)壓管7805 能使輸入電壓（正常條件 725 伏）轉(zhuǎn)化為 5 伏左右輸出，供光耦隔離開(kāi)關(guān)發(fā)光部分及單片機(jī)等供電。價(jià)格便宜，使用方便。 系統(tǒng)電路總設(shè)計(jì)圖 總體電路原理圖設(shè)計(jì)采用定頻調(diào)寬法：T1+T2 保持一定，使 T1 在 0～T 范圍內(nèi)變化來(lái)改變a 的值從而達(dá)到調(diào)壓的目的。以 89S51 單片機(jī)系統(tǒng)和 7805 穩(wěn)壓電源系統(tǒng)以及光電耦合 IGBT 部分組成。由鍵盤(pán) K1 和 K2 發(fā)出指令，單片機(jī)處理后經(jīng) P26 口發(fā)出矩形波，通過(guò)占空比的調(diào)節(jié)達(dá)到電機(jī)調(diào)速的目的。當(dāng)按下 key1 按鍵時(shí)，IGBT功率管 1 腳的高電平占空比增大，電樞電壓增大，電機(jī)轉(zhuǎn)速增大；當(dāng)按下 key2按鍵時(shí)，IGBT 功率管 1 腳的高電平占空比減小，電樞電壓減小，電機(jī)轉(zhuǎn)速減小。從而通過(guò)單片機(jī)達(dá)到簡(jiǎn)單調(diào)速的目的。 PWM 實(shí)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)（1） 在 PWM 不可逆系統(tǒng)中例：設(shè)置 為 220V 時(shí)，轉(zhuǎn)速 1000N/M，開(kāi)關(guān)期間周期 T=20MS，導(dǎo)通時(shí)間sU=5MS， 為占空比。ont?= =dsonUTt?s= = ，得出 =55V。?Tton41205?d現(xiàn)需要調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速為 2022N/M，經(jīng)計(jì)算需要 =110V，則dU110V= *220V，推算出 ==10MS，所以只需將 = = ，就Ston02. ont ?Tton21可以實(shí)現(xiàn)。（2） 在 PWM 可逆系統(tǒng)中例：設(shè)置 為 220V 時(shí)，轉(zhuǎn)速 1000N/M，開(kāi)關(guān)期間周期 T=20MS，導(dǎo)通時(shí)間sU=4MS， 為占空比。ont? sonsonsond UTtTtt )12(????= = ，得出 =132V。根據(jù) PWM 可逆系統(tǒng)輸出電壓特性曲?Tton51204dU線(xiàn)，當(dāng) = 時(shí)， =0，電動(dòng)機(jī)停止；當(dāng) 時(shí)， 為正，電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)；當(dāng) ??21??時(shí)， 為負(fù)，電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)。所以當(dāng) = 時(shí)，電動(dòng)機(jī)是反轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速21? 51000N/M。同理調(diào)節(jié) =12MS 時(shí)， = = ，通過(guò)計(jì)算 =44V，轉(zhuǎn)ont?Tton3201?dU速為 200N/M,電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn) 程序 程序設(shè)計(jì)思想當(dāng)按 key1 鍵時(shí)，電壓升高，轉(zhuǎn)速上升，當(dāng)按 key2 鍵時(shí)，電壓下降，轉(zhuǎn)速下降。定時(shí)器 1 中斷用來(lái)產(chǎn)生周期為 1ms 的脈寬信號(hào)，定時(shí)器每次中斷后改變下一次的定時(shí)設(shè)置，設(shè)置值由按鍵決定，按 key1，高脈寬定時(shí)時(shí)間加大，按key2，低脈寬定時(shí)時(shí)間增大，每次變化 10uS。 程序框圖 圖 程序框圖 程序編譯ORG 0000HAJMP MAINORG 001BHAJMP INTT1ORG 0100HMAIN: MOV60H,0FEH //存放高電平的脈寬時(shí)間，定時(shí) 500usMOV61H,0CHMOV62H,0FEHMOV63H,0CH //存放低電平的脈寬時(shí)間，定時(shí) 500us，剛開(kāi)始時(shí)，高低電平各為 50％，此時(shí)電壓為輸入電壓的一半，電機(jī)此時(shí)的轉(zhuǎn)速為最低。調(diào)速設(shè)定為向上調(diào)節(jié)，即按加鍵時(shí)轉(zhuǎn)速上升，此時(shí)按減鍵，轉(zhuǎn)速不變。MOVTMOD,10H //定時(shí)器 1 用來(lái)產(chǎn)生脈寬，周期固定為 1mS，MOVTH1,60HMOVTL1,61HSETB EASETB ET1SETB PT1SETB TR1SETB READKEY:SETB ,DELAY,DELAYAJMP READKEYDELAY: LCALL DL10MS 。去抖SETB ,HAVEKEY1 //假設(shè)電路板接兩個(gè)鍵，分別為 key1 和 key2，key1為脈寬增加，key2 為脈寬減小,HAVEKEY2AJMP READKEYHAVEKEY1:MOVA,61H //是加鍵，60H61H 值減小，高電平脈寬增加，62H63H 值增大，低電平時(shí)間減小CLRCSUBB A,0AHMOV61H,AMOVA,60HSUBB A,00HMOV60H,ACLRCMOVA,63HADDA,0AHMOV63H,AMOVA,62HADDC A,00HMOV62H,AMOVR2,60HMOVR3,61HMOVR6,0FCHMOVR7,18HLCALL NSUB1JNCCONTINUMOV60H,0FCH //超出調(diào)速范圍，即高脈寬大于 1ms 溢出了，則保持此數(shù)值MOV61H,18HMOV62H,0FFHMOV63H,0FBHCONTINU:AJMP NOTXSHAVEKEY2:MOVA,63H //是減鍵，60H61H 值增加，高電平脈寬減小，62H63H 值減小，低電平時(shí)間增大CLRCSUBB A,0AHMOV63H,AMOVA,62HSUBB A,00HMOV62H,ACLRCMOVA,61HADDA,0AHMOV61H,AMOVA,60HADDC A,00HMOV60H,AMOVR2,62HMOVR3,63HMOVR6,0FDH。0FCH //考慮到低電平過(guò)多，電壓很低，電機(jī)無(wú)法運(yùn)行，所以設(shè)定低電平最長(zhǎng)保持 700us，高電平最少 300usMOVR7,44H。18H //0FC18 是低電平保持 1ms，高電平幾乎為 0 的情況，這種情況輸出電壓幾乎為 0，電機(jī)停止LCALL NSUB1JNCNOTXSMOV60H,0FEH //高電平最少保持 300us，低電平最大 700usMOV61H,0D4HMOV62H,0FDHMOV63H,44HNOTXS: LJMP READKEYRET //雙字節(jié)減法子程序，功能：（R2R3)(R6R7)R4R5NSUB1: MOVA,R3CLRCSUBB A,R7MOVR5,AMOVA,R2SUBB A,R6MOVR4,ARET //定時(shí)器 1 中斷，總周期 20ms，其中高電平時(shí)間由 6061h 決定，低電平時(shí)間由 62H,63h 確定。定時(shí)的時(shí)間由鍵盤(pán)設(shè)定，按加鍵 60H61H 每次設(shè)定減小 500uS 的時(shí)間，使高電平時(shí)間增加，按減鍵 62H，63H 每次設(shè)定減少 500uS 的時(shí)間，高電平時(shí)間減小INTT1:PUSH PSWPUSH ACCSETB RS0CLRRS1JNB20H,XGTHTLCLR20HMOVTH1,62HMOVTL1,63HSETB AJMP RETIENDXGTHTL: SETB 20HMOVTH1,60HMOVTL1,61HRETIEND:POPACCPOPPSWRETIDL10MS: MOVR6,30DDCWM: MOVR7,0FAHDCWM: DJNZ R7,DCWMDJNZ R6,DDCWMRETEND4 設(shè)計(jì)方案的對(duì)比和選擇脈寬調(diào)制（PWM）系統(tǒng)與 VM 系統(tǒng)的對(duì)比:與 VM 系統(tǒng)相比，PWM 系統(tǒng)在很多方面有較大的優(yōu)越性：1）主電路線(xiàn)路簡(jiǎn)單，需用的功率器件少。2）開(kāi)關(guān)頻率高，電流容易連續(xù)，諧波少，電機(jī)損耗及發(fā)熱都較小。3）低速性能好，急速精度高，調(diào)速范圍寬，可達(dá) 1：10000 左右。4）若與快速響應(yīng)的電動(dòng)機(jī)配合，則系統(tǒng)頻帶寬，動(dòng)態(tài)響應(yīng)快，動(dòng)態(tài)抗擾能力強(qiáng)。5）功率開(kāi)關(guān)器件工作在開(kāi)關(guān)狀態(tài)，導(dǎo)通損耗小，當(dāng)開(kāi)關(guān)頻率適當(dāng)時(shí)，開(kāi)關(guān)損耗也不大，因而裝置效率較高。6）直流電源采用不控整流時(shí)，電網(wǎng)功率因數(shù)比相控整流高?？傊?，PWM 既經(jīng)濟(jì)、節(jié)約空間、抗噪性能強(qiáng)，是一種值得廣大工程師在許多設(shè)計(jì)應(yīng)用中使用的有效技術(shù)。本系統(tǒng)設(shè)計(jì)采用 PWM 控制的直流電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)。5 參考文獻(xiàn)[1]．機(jī)械工業(yè)出版社，2022[2]．機(jī)械工業(yè)出版社，2022[3]．機(jī)械工業(yè)出版社,2022[4]電力電子應(yīng)用技術(shù)．莫正康．機(jī)械工業(yè)出版社，2022[5]電力電子技術(shù)．黃俊，王兆安．機(jī)械工業(yè)出版社，2022[6]過(guò)程控制．徐兵．機(jī)械工業(yè)出版社，2022[7]MCS51 單片機(jī)原理與應(yīng)用． 康維新．中國(guó)輕工業(yè)出版社,2022[8]計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)基礎(chǔ)．徐士良．清華大學(xué)出版社，2022[9]數(shù)字電子技術(shù)（第二版）, 郭永貞．董爾令．西安電子科技大學(xué)出版社，2022[10]自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)英語(yǔ)教程．王宏文．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2022[11]單片機(jī)原理及應(yīng)用． 劉小成，：華東理工大學(xué)出版社，2022[12]單片機(jī)課程設(shè)計(jì)．楊居義，楊堯，楊曉琴，：清華大學(xué)出版社，2022[13]自動(dòng)控制理論. 夏得砛、翁貽方. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社,2022[14]電動(dòng)機(jī)調(diào)速的原理及系統(tǒng). 楊興姚. 北京：北京水利電力出版社,2022[15]智能儀器原理及設(shè)計(jì). 王選民. 北京:清華大學(xué)出版社，2022[16]Wang ELECTRIC POWER EDUCATION 2022 [17]Hu Minqiang， Cheng Ming，Li OF ELECTRICAL amp。 ELECTRONIC EDUCATION 20226 致 謝這一次的畢業(yè)論文讓我學(xué)到了很多東西，論文的設(shè)計(jì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不同于課程設(shè)計(jì)，要求思路清楚，結(jié)構(gòu)嚴(yán)謹(jǐn)，讓我真正體會(huì)到理論應(yīng)用于實(shí)際的重要性，親身設(shè)計(jì)讓我了解到自己還有很多不足，知識(shí)的寬廣和理論的互相應(yīng)用讓我進(jìn)一步體會(huì)到知識(shí)的融合和靈活應(yīng)用是多么重要。對(duì)于即將畢業(yè)的我來(lái)說(shuō)，畢業(yè)論文的設(shè)計(jì)是我學(xué)習(xí)生涯的終極挑戰(zhàn)，對(duì)于初出茅廬的我來(lái)說(shuō)壓力非常之大。在此衷心感謝宋元鶴教授的關(guān)心和指導(dǎo)，宋老師對(duì)知識(shí)的理解和追求真理的精神將永遠(yuǎn)鞭策我。同時(shí)感謝在論文設(shè)計(jì)中過(guò)程幫助我的朋友，你們的關(guān)心我永遠(yuǎn)銘記于心。