【導(dǎo)讀】文中對(duì)PWM信號(hào)的調(diào)速原理做了詳細(xì)的論述。此外，系統(tǒng)中采用了芯片L293D. 作為直流電機(jī)的驅(qū)動(dòng)模塊，完成了在主電路中對(duì)直流電機(jī)的控制。Proteus的使用，并對(duì)該調(diào)速系統(tǒng)做了仿真。鑒于版本不能直接使用C語(yǔ)言進(jìn)。行仿真，采用了Keil生成了Hex文件，并導(dǎo)入到Protues工程中進(jìn)行仿真。詳細(xì)給出了電路圖和相應(yīng)的C程序。沖，用這些脈沖來(lái)代替正弦波或其他所需要的波形。按一定的規(guī)則對(duì)各脈沖的寬度進(jìn)行。調(diào)制，既可改變逆變電路輸出電壓的大小，也可改變輸出頻率。直到進(jìn)入上世紀(jì)80年代，隨著全控型電力電子器件。隨著電力電子技術(shù)、微電子技術(shù)。的應(yīng)用，PWM控制技術(shù)獲得了空前的發(fā)展。到目前為止，已經(jīng)出現(xiàn)了多種PWM控制。泛應(yīng)用的控制方式，也是人們研究的熱點(diǎn)。由于當(dāng)今科學(xué)技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)沒(méi)有了學(xué)科之。展的主要方向之一。本文就是利用這種控制方式來(lái)改變電壓的占空比實(shí)現(xiàn)直流電機(jī)速度的控制。采用了C程序來(lái)控制單片機(jī)，產(chǎn)生PWM信號(hào)。

　　

【正文】 現(xiàn)提供了一種有效的途徑。而在軟件方面，采用 C 語(yǔ)言編寫(xiě)程序，工作量小，程序易懂。該調(diào)速系統(tǒng)的一個(gè)比較 嚴(yán)重 的缺點(diǎn)就是不能準(zhǔn)確調(diào)速，整個(gè)電路的固有延時(shí)以及直流電機(jī)的物理 機(jī)械 特性等將會(huì)影響調(diào)速。 湖南人文科技學(xué)院課程設(shè)計(jì) 21 參 考 文 獻(xiàn) [1] 陳國(guó)呈 ,周娟 .PWM 變頻調(diào)速技術(shù) [M].北京 :機(jī)械工業(yè)出版社 ,1998. [2] 宋健 ,姜軍生 ,趙文亮 ,孫學(xué)巖 .基于單片機(jī)的直 流電動(dòng)機(jī) PWM 調(diào)速系統(tǒng) [J].農(nóng)機(jī)化研究 , 2020, 1:102103. [3] 潘新民 .微型計(jì)算機(jī)控制技術(shù) [M].北京 : 電子工業(yè)出版社 ,2020. [4] 西安唐都科技儀器公司 .單片機(jī)試驗(yàn)系統(tǒng)用戶手冊(cè) [C].2020. [5] 西安唐都科技儀器公司 .單片機(jī)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū) [C].2020. [6] 張靖武 ,周靈彬 .單片機(jī)系統(tǒng)的 PROTEUS 設(shè)計(jì)與仿真 [M].北京 :北京電子工業(yè)出版社 ,2020. [7] 江世明 .脈寬調(diào)制技術(shù)中 PWM 波形程序設(shè)計(jì)方法 [J].邵陽(yáng)學(xué)院學(xué)報(bào) ,2020(4):2526. [8] 陳伯時(shí) .自動(dòng)控制系統(tǒng) [M].北京 :機(jī)械工業(yè)出版社 ,1981. [9] 李瑋 ,趙江 ,劉建業(yè) .一種實(shí)用的單片機(jī)控制的數(shù)字式調(diào)速系統(tǒng) [J].吉林化工學(xué)院學(xué)報(bào) ,2020, 6(2):2124. [10] 王小明 .電動(dòng)機(jī)的單片機(jī)控制 [M].北京 :北京航空航天大學(xué)出版社 ,2020. [11] 林蔚天 .微機(jī)控制直流調(diào)速 [J].上海電機(jī)技術(shù)高等專科學(xué)校學(xué)報(bào) ,2020,12(4):1315. [12] 蔣力培 ,曹建樹(shù) ,付小美 .單片機(jī)微機(jī)系統(tǒng)實(shí)用教程 [M].北京 :機(jī)械工業(yè)出版社 ,2020. [13] 王益全 .電動(dòng)機(jī)原理與 實(shí)用技術(shù) [M].北京 :科學(xué)出版社 ,2020. [14] 顧繩谷 .電機(jī)及拖動(dòng)基礎(chǔ) [M].北京 :機(jī)械工業(yè)出版社 ,1987. [15] 胡偉 ,季曉衡 .單片機(jī) C 程序設(shè)計(jì)與應(yīng)用實(shí)例 [M].北京 :人民郵電出版社 ,2020. 湖南人文科技學(xué)院課程設(shè)計(jì) 22 致 謝 從 課程設(shè)計(jì) 選題到搜集資料，從提綱的完成到正文的反復(fù)修改，我感慨良多，畢竟四年所學(xué)的東西太少了，自己努力程度不夠。很多問(wèn)題經(jīng)過(guò)老師們和同學(xué)們的幫助，才最終解決。 我要感謝我的 指導(dǎo)老師 。他們?yōu)槿穗S和熱情，治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn) 細(xì)心。 最后感謝四年里陪伴我的同學(xué) 們 、朋友們，我的室友，有 了他們我的人生才 更 豐富，有了他們我在奮斗的路上才不孤獨(dú)，謝謝他們。 湖南人文科技學(xué)院課程設(shè)計(jì) 23 附錄 A Proteus 的介紹與使用 Proteus 的介紹 Proteus 與其它單片機(jī)仿真軟件不同的是，它不僅能仿真單片機(jī) CPU 的工作情況，也能仿真單片機(jī)外圍電路或沒(méi)有單片機(jī)參與的其它電路的工作情況。因此在仿真和程序調(diào)試時(shí)，關(guān)心的不再是某些語(yǔ)句執(zhí)行時(shí)單片機(jī)寄存器和存儲(chǔ)器內(nèi)容的改變，而是從工程的角度直接看程序運(yùn)行和電路工作的過(guò)程和結(jié)果。對(duì)于這樣的仿真實(shí)驗(yàn)，從某種意義上講，是彌補(bǔ)了 實(shí)驗(yàn)和工程應(yīng)用間脫節(jié)的矛盾和現(xiàn)象 [6]。 (1)Proteus 軟件所提供的元件資源 Proteus 軟件所提供了 30 多個(gè)元件庫(kù)，數(shù)千種元件。元件涉及到數(shù)字和模擬、交流和直流等。 (2)Proteus 軟件所提供的儀表資源 對(duì)于一個(gè)仿真軟件或?qū)嶒?yàn)室，測(cè)試的儀器儀表的數(shù)量、類型和質(zhì)量，是衡量實(shí)驗(yàn)室是否合格的一個(gè)關(guān)鍵因素。在 Proteus 軟件包中，不存在同類儀表使用數(shù)量的問(wèn)題。Proteus 還提供了一個(gè)圖形顯示功能，可以將線路上變化的信號(hào)，以圖形的方式實(shí)時(shí)地顯示出來(lái)，其作用與示波器相似但功能更多。 (3)Proteus 軟件所提供的調(diào)試手段 Proteus 提供了比較豐富的測(cè)試信號(hào)用于電路的測(cè)試。這些測(cè)試信號(hào)包括模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)。對(duì)于單片機(jī)硬件電路和軟件的調(diào)試， Proteus 提供了兩種方法：一種是系統(tǒng)總體執(zhí)行效果，一種是對(duì)軟件的分步調(diào)試以看具體的執(zhí)行情況。對(duì)于總體執(zhí)行效果的調(diào)試方法，只需要執(zhí)行 debug 菜單下的 execute 菜單項(xiàng)或 F12 快捷鍵啟動(dòng)執(zhí)行，用 debug菜單下的 pause animation 菜單項(xiàng)或 pause 鍵暫停系統(tǒng)的運(yùn)行；或用 debug 菜單下的stop animation 菜單或 shiftbreak 組合鍵停止系統(tǒng)的運(yùn)行。其運(yùn)行方式也可以選擇工具欄中的相應(yīng)工具進(jìn)行。對(duì)于軟件的分步調(diào)試，應(yīng)先執(zhí)行 debug 菜單下的 start/restart debugging 菜單項(xiàng)命令，此時(shí)可以選擇 stepover 、 step into 和 step out 命令執(zhí)行程序 (可以用快捷鍵 F F11 和 ctrl+F11)，執(zhí)行的效果是單句執(zhí)行、進(jìn)入子程序執(zhí)行和跳出子程序執(zhí)行。在執(zhí)行了 start / restart debuging 命令后，在 debug 菜單的下面要出現(xiàn)仿真中所涉及 到的軟件列表和單片機(jī)的系統(tǒng)資源等，可供調(diào)試時(shí)分析和查看 [4]。 Proteus 的使用 安裝好 Proteus ，點(diǎn) Proteus的硬件設(shè)計(jì)工具。出現(xiàn)如 圖 。點(diǎn) file菜單，該菜單下有一個(gè) New design，點(diǎn)擊，在新出現(xiàn)的選框下選擇 default，然后 ok。點(diǎn)擊 P后，出現(xiàn)選擇器件界面。在 keywords輸入 AT89C51，然后點(diǎn)擊 OK選項(xiàng)。再依次輸入 CAP， CAPELEC， CRYSTAL， L293D， MOTORDC， RES，依次 OK。 湖南人文科技學(xué)院課程設(shè)計(jì) 24 圖 Proteus 的界面 把器件依次按 圖 連接好。 并如 圖 布線。湖南人文科技學(xué)院課程設(shè)計(jì) 25 圖 仿真最終布局圖 點(diǎn)擊 后，把鼠標(biāo)移至 CPU(U1)處，左擊，彈出選項(xiàng)框，如 圖 。 圖 元件屬性編輯器 湖南人文科技學(xué)院課程設(shè)計(jì) 26 如上圖所示，填好目標(biāo) HEX 文件，和時(shí)鐘頻率。確定后，便可以點(diǎn)擊中的 運(yùn)行程序。 從左至右的功能依次是運(yùn)行，單步運(yùn)行，暫停，停止。 湖南人文科技學(xué)院課程設(shè)計(jì) 27 附錄 B Keil 的介紹與使用 1. 系統(tǒng)概述 Keil C51 是美國(guó) Keil Software 公司出品的 51 系列兼容單片機(jī) C語(yǔ)言軟 件開(kāi)發(fā)系統(tǒng)，與匯編相比， C 語(yǔ)言在功能上、結(jié)構(gòu)性、可讀性、可維護(hù)性上有明顯的優(yōu)勢(shì)，因而易學(xué)易用。用過(guò)匯編語(yǔ)言后再使用 C 來(lái)開(kāi)發(fā)，體會(huì)更加深刻。 Keil C51 軟件提供豐富的庫(kù)函數(shù)和功能強(qiáng)大的集成開(kāi)發(fā)調(diào)試工具，全 Windows 界面。另外重要的一點(diǎn)，只要看一下編譯后生成的匯編代碼，就能體會(huì)到 Keil C51 生成的目標(biāo)代碼效率非常之高，多數(shù)語(yǔ)句生成的匯 編代碼很緊湊，容易理解。在開(kāi)發(fā)大型軟件時(shí)更能體現(xiàn)高級(jí)語(yǔ)言的優(yōu)勢(shì) 。 2. Keil C51 單片機(jī)軟件開(kāi)發(fā)系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu) uVision 與 Ishell 分別是 C51 for Windows 和 for Dos 的集成開(kāi)發(fā)環(huán)境 (IDE)，可以完成編輯、編譯、連接、調(diào)試、仿真等整個(gè)開(kāi)發(fā)流程。開(kāi)發(fā)人員可用 IDE 本身或其它編輯器編輯 C 或匯編源文件。然后分別由 C51 及 A51 編譯器編譯生成目標(biāo)文件 (.OBJ)。目標(biāo)文件可由 LIB51 創(chuàng)建生成庫(kù)文件，也可以與庫(kù)文件一起經(jīng) L51 連接定位生成絕對(duì)目標(biāo)文件 (.ABS)。 ABS 文件由 OH51 轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)的 Hex 文件，以供調(diào)試器 dScope51 或tScope51 使用進(jìn)行源代碼級(jí)調(diào)試，也可由仿真器使用直接對(duì)目標(biāo)板進(jìn)行調(diào)試，也可以直接寫(xiě)入程序存貯器如 EPROM 中 [14]。 Keil uVision2 是目前使用廣泛的單片機(jī)開(kāi)發(fā)軟件，它集成了源程序編輯和程序調(diào)試于一體，支持匯編、 C、 PL/M 語(yǔ)言。在 Keil 中新建項(xiàng)目，選好 AT89C51 單片機(jī)，編寫(xiě)C51 程序。設(shè)置編譯輸出后綴為 HEX 的文件。編譯成功后，在相應(yīng)文件夾下找到后綴為 HEX 的文件相應(yīng)文件導(dǎo)入到 Proteus 的 工程中 。然后在 Proteus 下運(yùn)行，便可得到仿真結(jié)果。觀察 L293D 的輸出波形可用虛擬儀表，經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單的調(diào)試后就能 在虛擬儀表中看到占空比可變的 PWM 波形。 湖南人文科技學(xué)院課程設(shè)計(jì) 28 附： 元器件清單 元件名稱 型號(hào) 數(shù)量 單片機(jī) AT89C51 1 驅(qū)動(dòng)芯片 L293D 1 負(fù)載模塊 直流電機(jī) 1 無(wú)極電容 30pF 2 有極電容 22uF 1 晶振 12MHZ 1 電阻 1K 2 電源插座 5V 2 開(kāi)關(guān) 觸發(fā)式開(kāi)關(guān) 3 單刀雙擲開(kāi)關(guān) 2 導(dǎo)線 若干 萬(wàn)能板 1