單片機(jī)課程設(shè)計(jì)論文-基于單片機(jī)的直流伺服電機(jī)脈沖寬度調(diào)制控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)-資料下載頁
2024-11-17 22:14本頁面
【導(dǎo)讀】20世紀(jì)70年代中期，最早用于自動(dòng)跟蹤天文望遠(yuǎn)鏡，自動(dòng)記錄儀表等的驅(qū)動(dòng)，后來用于晶體管器件水平的提高及電路技術(shù)的發(fā)展，PWM技術(shù)得到了高速發(fā)展，而MCS—51系列單片機(jī)作為應(yīng)用最廣泛的單片機(jī)之一，卻沒有PWM. 能，這對(duì)精度要求不高的場(chǎng)合時(shí)非常實(shí)用的。脈沖寬度調(diào)制主要是改變脈沖信號(hào)的占空比來實(shí)現(xiàn)控制的。空比，伺服直流電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速增加；反之，其速度降低。該系統(tǒng)中利用開關(guān)K3控制伺服直流電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)。側(cè)的電壓，使伺服直流電動(dòng)機(jī)加速；反之，電動(dòng)機(jī)保持勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。4個(gè)IGBT的門極，對(duì)其控制。服電動(dòng)機(jī)等組成。子能即使自行停轉(zhuǎn)，由于這種“伺服”性能，因此而得名。高是指轉(zhuǎn)速隨轉(zhuǎn)矩的增加而均勻下降，速應(yīng)性強(qiáng)是指反應(yīng)快，靈敏。的機(jī)械特性、線性的調(diào)節(jié)特性和對(duì)控制信號(hào)能作出快速反應(yīng)。產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩使伺服電機(jī)投入工作。PWM控制技術(shù)以其控制簡單，靈活和動(dòng)態(tài)響應(yīng)好的優(yōu)點(diǎn)而成為。目前，在直流伺服電機(jī)的控制中，主要使用定頻調(diào)寬法?？蛇_(dá)1：10000左右。
【正文】 SETB ET0 ；允許定時(shí)器 T0中斷 SETB ET1 ；允許定時(shí)器 T1中斷 SETB TR0 ；定時(shí)器 T0計(jì)數(shù) CLR CLK LOOP: JB K3,LOOPZF ；高電平逆時(shí)針轉(zhuǎn)，低電平順時(shí)針轉(zhuǎn) CLR ZF ；針轉(zhuǎn) LJMP LOOPK1 LOOPZF: SETB ZF LOOPK1: JB K1,LOOPK2 ； K1 按下加速 單片機(jī)課程設(shè)計(jì) 22 LCALL DELAY MOV A,PWML ADD A,1 ；調(diào)寬值低 4 位加 1 MOV PWML,A MOV A,PWMH ADDC A,0 ；調(diào)寬值高 4 位加 1 MOV PWMH,A JNC LOOPK2 ；最大值時(shí) MOV PWMH,0FFH LOOPK2: JB K2,OVER ； K2 按下減速 LCALL DELAY MOV A,PWML CLR C SUBB A,1 ；調(diào)寬值低 4 位減 1 MOV PWML,A MOV A,PWMH SUBB A,0 ；調(diào) 寬值高 4 位減 1 MOV PWMH,A JNC OVER MOV PWMH,00H ；最小值時(shí) OVER: LJMP LOOP TIMER1: CLR TR1 MOV TH0,00H MOV TL0,00H MOV TH1,PWMH ；賦調(diào)寬值 MOV TL1,PWML SETB TR1 CLR CLK RETI TIMER2: CLR TR1 SETB CLK 單片機(jī)課程設(shè)計(jì) 23 RETI DELAY: MOV R4,10H D1: DJNZ R4,D1 RET END 仿真 結(jié)果 圖 下圖是系統(tǒng)的仿真圖，圖中左下方是三個(gè)控制開關(guān)，分別控制直流伺服電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)，加減速。開關(guān)按下時(shí)，是高電平信號(hào)，開關(guān)開時(shí)，是低電平信號(hào)（信號(hào)為高電平時(shí)有效）。 開關(guān)右側(cè)的單片機(jī) AT89C51，其主要功能就是將開關(guān)的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)化成數(shù)字信號(hào)，并通過固定程序，通過對(duì)信號(hào)的識(shí)別，輸出相應(yīng)的控制信號(hào)。系統(tǒng)圖的最右側(cè)是采用 IGBT 作為開關(guān)器件的單相橋式 PWM 逆變電路。以電動(dòng)機(jī)作為負(fù)載，工作時(shí) Q1,Q3 的通斷狀態(tài)互補(bǔ)， Q2,Q4 的通斷狀態(tài)也互補(bǔ)。 PWM逆變電路下方是調(diào)制電路，輸入信號(hào)分別是信號(hào)波和載波，輸出的信號(hào)分別送至4個(gè) IGBT 的門極，對(duì)其控制。 單片機(jī)課程設(shè)計(jì) 24 圖 — 單片機(jī)課程設(shè)計(jì) 25 總結(jié) 通過該課設(shè)的鍛煉，不僅深刻理解了單片機(jī)的工作原理，各個(gè)管腳的作用 。而且在鞏固單片機(jī)的基礎(chǔ)知識(shí)和定時(shí)中斷的知識(shí)之外，還在此學(xué)習(xí)了電機(jī)學(xué)和電力電子技術(shù)這兩門學(xué)科。讓自己的知識(shí)面更廣了，更重要的是做到了各個(gè)學(xué)科之間的聯(lián)系和應(yīng)用以及理論和實(shí)踐的聯(lián)系 。 本設(shè)計(jì)的中心思想就是結(jié)合各課的知識(shí)，來完成一個(gè)綜合的設(shè)計(jì)。通過單片機(jī)產(chǎn)生 PWM 脈沖，來控制單相橋式整流電路，從而實(shí)現(xiàn)了對(duì)直流伺服電動(dòng)機(jī)的調(diào)速控制。 在今后的學(xué)習(xí)中，我不但要將理論知識(shí)學(xué)好，還要將其應(yīng)用到實(shí)踐，并且將各科知識(shí)聯(lián)系起來應(yīng)用。 單片機(jī)課程設(shè)計(jì) 26 參考文獻(xiàn) 【 1】 張洪潤。單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)教程〔 M〕。北 京 :清華大學(xué)出版社 ,1997 【 2】 黃一夫。微型計(jì)算機(jī)控制技術(shù)〔 M〕。北京 :機(jī)械工業(yè)出版社 ,1988 【 3】 何立民。 MCS51 系列單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)〔 M〕。北京 :航空航天大學(xué)出版社 ,1991 【 4】 蔣輝平。基于 Proteus 的單片機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與仿真實(shí)例 (M)。北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 2020 【 5】 李群芳。單片微機(jī)計(jì)算機(jī)與接口技術(shù) (M)北京。電子工業(yè)出版社， 2020 單片機(jī)課程設(shè)計(jì) 27 致 謝 本人非常感謝姜老師這一年的教導(dǎo)，從微機(jī)原理到單片機(jī)，我不僅在老師的課堂上學(xué)到了很多專業(yè)知識(shí)，而且懂得了很多生活工作中的道理。 也要感謝余老師在實(shí)驗(yàn)知識(shí)和實(shí)踐動(dòng)手能力上的指導(dǎo)，讓我的知識(shí)能從理論層面發(fā)展 到實(shí)踐應(yīng)用。 最后在這里真心地祝福老師，祝老師身體健康，工作順利！ 單片機(jī)課程設(shè)計(jì) 28 附 錄 用 C 語言編程實(shí)現(xiàn)程序如下： include include sbit K1=P1^4。 sbit K2=P1^5。 sbit K3=P1^6。 sbit CLK=P0^0。 sbit ZF=P0^1。 unsigned char PWMH=0x00。 unsigned char PWML=0x0F。 void delay(unsigned char m)。 void main() { CLK=0。 TMOD=0x11。 TH0=0x00。 TH1=0x00。 TH1=PWMH。 TL1=PWML。 EA=1。 ET0=1。 ET1=1。 TR0=1。 while(1) { if(K3==0) { ZF=0。 } 單片機(jī)課程設(shè)計(jì) 29 else { ZF=1。 } if(K1==0) { delay(1)。 PWML++。 if(PWML==0x00) {PWMH++。} if(PWMH==0xFF) {PWMH=0xEF。} } if(K2==0) { delay(1)。 PWML。 if(PWML==0x00) {PWMH。} if(PWMH==0x00) {PWMH=0x01。} } } } void timer0()interrupt 1 using 0 { TR1=0。 TH0=0x00。 TL0=0x00。 TH1=PWMH。 TL1=PWML。 單片機(jī)課程設(shè)計(jì) 30 TR1=1。 CLK=0。 } void timer1()interrupt 3 using 0 { TR0=0。 CLK=1。 } void delay(unsigned char m) { unsigned char i。 while(m) { for(i=0。i5。i++)。 } }
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