【正文】 由于自身水平有限，設(shè)計(jì)中一定存在很多不足之處，敬請(qǐng)各位老師批評(píng)指正。 通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，使我深刻地認(rèn)識(shí)到學(xué)好專(zhuān)業(yè)知識(shí)的重要性，也理解了理論聯(lián)系實(shí)際的含義，并且檢驗(yàn)了大學(xué)四年的學(xué)習(xí)成果。在余老師細(xì)心與熱心的指導(dǎo)下，讓我克服了很多難點(diǎn)。由于 H 橋驅(qū)動(dòng)電路由于驅(qū)動(dòng)不合理會(huì)比較容易造成短路，所以要做好電路保護(hù)，如加保險(xiǎn)絲或加保護(hù)電路等，以免造成重大損失。 結(jié)論 本文所述的直流電機(jī)閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)是以低價(jià)位的單片微機(jī)為核心的，采用廣州大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）用紙 PWM 軟件方法來(lái)實(shí)現(xiàn)的調(diào)速具有較大的靈活性和更低的成本，它能夠充分發(fā)揮單片機(jī)的效能，對(duì)于簡(jiǎn)易速度控制系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)提供了一種有效的途徑。由霍爾元件不斷檢測(cè)信號(hào)，單片機(jī)接收一個(gè)，計(jì)數(shù)器加一。根據(jù)霍爾效應(yīng)原理，將一塊永久磁鋼固定在電機(jī)轉(zhuǎn)軸上的轉(zhuǎn)盤(pán)邊沿，轉(zhuǎn)盤(pán)隨測(cè)軸旋轉(zhuǎn)，磁鋼也將跟著同步旋轉(zhuǎn)，在轉(zhuǎn)盤(pán)下方安裝一個(gè)霍爾器件，轉(zhuǎn)盤(pán)隨軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，受磁鋼所產(chǎn)生的磁場(chǎng)的影響，霍爾器件輸出脈沖信號(hào)，其頻率和轉(zhuǎn)速成正比。 該系統(tǒng)采用了 M法 (測(cè)頻法 )。這種測(cè)量方法的測(cè)量精度取決于被測(cè)信號(hào)的周期和計(jì)時(shí)精度，當(dāng)被測(cè)信號(hào)頻率較高時(shí)，對(duì)計(jì)時(shí)精度的要求就很高。這種測(cè)量方法的測(cè)量精度取決于閘門(mén)時(shí)間和被測(cè)信號(hào)頻率。 從上面程序可以看到，中斷程序用到了判斷語(yǔ)句，如： 上橋 H1 波形 下橋 L_1波形 廣州大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）用紙 if(PWM==0){} Else{} 目 的是避免在輸出 PWM時(shí)，避免上橋（下橋）為未關(guān)斷情況下下橋（上橋）先開(kāi)通，形成瞬間短路，燒壞電路。 H1=PWM。 所以要根據(jù)它的特性編寫(xiě)程序。 } 主要是為了克服光耦的響應(yīng)時(shí)間。 L2=!PWM。 L2=!PWM。 L2=!PWM。該圖為單片機(jī)輸出的 PWM波形，頻率為 。 TL1=timer_data%256。 count_num=0。 L2=!PWM。 L_1=PWM。 H2=PWM。 } else { H2=PWM。 L2=!PWM。 L2=!PWM。 L2=!PWM。 H1=PWM。 H1=PWM。 L2=PWM。 L2=PWM。 L_1=!PWM。 L_1=!PWM。 else PWM=off。 void timer_int0() interrupt 3 //T1定時(shí)中斷， pwm輸出，計(jì)時(shí) { timer_count++。比如設(shè)置占空比為 60%，則設(shè)置100個(gè)中斷的前 60個(gè)中斷為高電平，而其他中斷為低電平，以此類(lèi)推，可以實(shí)現(xiàn)占空比的調(diào)節(jié)。 MCS一 51系列典型產(chǎn)品具有兩個(gè)定時(shí)器 T0 和 T1 ?？梢詫⑵浣频乜闯删€(xiàn)性關(guān)系。只要按一定規(guī)律，改變通、斷電的時(shí)間，即可讓電機(jī)轉(zhuǎn)速得到控制。 在 PWM驅(qū)動(dòng)控制的調(diào)整系統(tǒng)中，按一個(gè)固定的頻率來(lái)接通和斷開(kāi)電源，并根據(jù)需要 改變一個(gè)周期內(nèi)“接通”和“斷開(kāi)”時(shí)間的長(zhǎng)短。 根據(jù)公式可以大概計(jì)算出電容的容量。 第 7～ 14 腳： D0～ D7 為 8 位雙向數(shù)據(jù)端。 LCM 1602 簡(jiǎn)介 顯示容量： 16x02 字符 工作電壓： ~（ 5V 最佳） 工作電流： 管腳功能： 第 1 腳： VSS 為電源地 第 2 腳： VDD 接 5V 電源正極 第 3 腳： V0為液晶顯示器對(duì)比度調(diào)整端（使用 時(shí)可以通過(guò)一個(gè) 10K 的電位器調(diào)整對(duì)比度）。 廣州大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）用紙 圖 113 霍爾效應(yīng)原理 根據(jù)霍爾效應(yīng)原理，將一塊永久磁鋼固定在電機(jī)轉(zhuǎn)軸上的轉(zhuǎn)盤(pán)邊沿，轉(zhuǎn)盤(pán)隨測(cè)軸旋轉(zhuǎn)，磁鋼也將跟著同步旋轉(zhuǎn)，在轉(zhuǎn)盤(pán)下方安裝一個(gè)霍爾器 件，轉(zhuǎn)盤(pán)隨軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，受磁鋼所產(chǎn)生的磁場(chǎng)的影響，霍爾器件輸出脈沖信號(hào)，其頻率和轉(zhuǎn)速成正比。 這樣 2次高低電位變換 ,使霍爾傳感器完成了 1次開(kāi)關(guān)動(dòng)作 。 從輸入端 1輸入電壓 V CC, 經(jīng)穩(wěn)壓器 A 穩(wěn)壓后加在硅霍爾片 B的兩端 , 以提供恒定不變的工作電流 。但磁片靠近霍爾器件時(shí)，輸出又高電平轉(zhuǎn)為低電平。取用了各種補(bǔ)圖 110 IRF740引腳 圖 111 霍爾元件 廣州大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）用紙 償和保護(hù)措施的霍爾器件的工作溫度范圍寬，可達(dá)－ 55℃～ 150℃。用它們可以檢測(cè)磁場(chǎng)及其變化，可在各種與磁場(chǎng)有關(guān)的場(chǎng)合中使用。 可以 應(yīng)用在 開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器，開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)換器，電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，繼電器驅(qū)動(dòng)器和驅(qū)動(dòng)器的高功率雙極晶體管開(kāi)關(guān)需要高速和低柵極驅(qū)動(dòng)電源。但由于加工工藝的原因， P 溝道功率 MOSFET的性能要比 N 溝道功率 MOSFET 的差，且驅(qū)動(dòng)電流小，多用于功率較小的驅(qū)動(dòng)電路中。 2 功 率管的選擇 ※根據(jù)電機(jī)功率（負(fù)載）對(duì)主電路器件、功率管的選擇等進(jìn)行分析計(jì)算 在直流電機(jī)控制中常用 H 橋電路作為驅(qū)動(dòng)器的功率驅(qū)動(dòng)電路。又由于光耦合器的輸入端屬于電流型工作的低阻元件，因而具有很強(qiáng)的共模抑制能力。 光耦隔離設(shè)計(jì) 光耦合器一般由三部分組成：光的發(fā)射、光的接收及信號(hào)放大。 (4) C2 的選擇應(yīng)綜合考慮 PWM 變化的各種情況 ,監(jiān)測(cè) H0 、 V S 腳波形進(jìn)行廣州大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）用紙 調(diào)試是最好的方法。反之無(wú)法實(shí)現(xiàn)自舉。要么取掉 VD1,直接給 V B、 V S加另一個(gè) 10～ 20V 隔離電源。圖中 ,C2為自舉電容 , Vcc經(jīng) VDC負(fù)載、 VT2 給 C2充電 ,以確保 VT2 關(guān)閉、 VT1開(kāi)通時(shí) ,VT1管的柵極靠 C2 上足夠的儲(chǔ)能來(lái)驅(qū)動(dòng) ,從而實(shí)現(xiàn)自舉式驅(qū)動(dòng)。 芯片參數(shù)： 1． IR2110 的極限參數(shù)和限制： 最大高端工作電源電壓 VB： 至 525V 門(mén)極驅(qū)動(dòng)輸出最大（脈沖）電流 IOMAX： 2A 最高工作頻率 fmax： 1MHz 工作電源電壓 Vcc： 至 25V 貯存溫度 Tstg： 55 至 150176。應(yīng)用中，接用戶(hù)脈沖形成部分的對(duì)應(yīng)兩路輸出，對(duì)此兩個(gè)信號(hào)的限制為 至 Vcc+，這里 Vss 與 Vcc分別為連接到 IR2110 的引腳 13（ Vss）與引腳 9（ VDD）端的電壓值。 引腳 5（ Vs）：上通道 MOSFET 驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸出參考地端，使用中，與主電路中上下通道被驅(qū)動(dòng) MOSFET 的源極相通。降低了產(chǎn)品成本和減廣州大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）用紙 少體積。 IR2110 性能與特點(diǎn) IR2110 是美國(guó)國(guó)際整流器公司利用自身獨(dú)有的高壓集成電路以及無(wú)閂鎖CMOS 技術(shù)，于 1990 年前后開(kāi)發(fā)并且投放市場(chǎng)的， IR2110 是一種雙通道高壓、高速的功率器件柵極驅(qū)動(dòng)的單片式 集成驅(qū)動(dòng)器。按鍵懸空的時(shí)候單片機(jī)的 IO 口為高電平，當(dāng)按鍵按下時(shí)，單片機(jī) IO 口為低電平。 2． STC89C52 的特點(diǎn) 1) 加密性強(qiáng) ,很難解密或破解 ,解密費(fèi)用很高、國(guó)內(nèi)能解密的人少 ,一般的仿制者望而退步 . 2) 抗干擾能力強(qiáng) : 1 、高抗靜電 (ESD 保護(hù) ) 2 、輕松過(guò) 2KV/4KV 快速脈沖干擾 (EFT 測(cè)試 ) 3 、寬電壓 ,不怕電源抖動(dòng) 廣州大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）用紙 4 、寬溫度范圍 ,40℃ ~85℃ 5 、 I/O 口經(jīng)過(guò)特殊處理 6 、單片機(jī)內(nèi)部的電源供電系統(tǒng)經(jīng)過(guò)特殊處理 7 、單片機(jī)內(nèi)部的時(shí)鐘電路經(jīng)過(guò)特殊處理 8 、單片機(jī)內(nèi)部的復(fù)位電路經(jīng)過(guò)特殊處理 9 、單片機(jī)內(nèi)部的看門(mén)狗電路經(jīng)過(guò)特殊處理 3) 三大降低單片機(jī)時(shí)鐘對(duì)外部電磁輻射的措施 : 1 、禁止 ALE輸出 。 單片機(jī) STC89C52 光電耦合隔離 IR2110 驅(qū)動(dòng) H橋電路 大功率直流電機(jī) 霍爾測(cè)速 液晶顯示（轉(zhuǎn)速 時(shí)間 占空比） 過(guò)流保護(hù) PWM 按 鍵 廣州大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）用紙 單片機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)介紹 8051 單片機(jī)簡(jiǎn)介 ： 圖 12 單片機(jī)組成圖 8051 單片機(jī)由 CPU 和 8 個(gè)部件組成，它們都通過(guò)片內(nèi)單一總線(xiàn)連接，其基本結(jié)構(gòu) 依然是通用 CPU 加上外圍芯片的結(jié)構(gòu)模式，但在功能單元的控制上采用了特殊功能寄存器的集中控制方法。過(guò)流保護(hù)模塊可以保護(hù)不當(dāng)操作而使到電機(jī)短路而停止電機(jī)。 本 文還用到 IR2110 芯片組成的 H 橋驅(qū)動(dòng)模塊來(lái)驅(qū)動(dòng)大功率直流電機(jī)，不僅起到弱電控制強(qiáng)電的效果而且可以控制電機(jī)的正反轉(zhuǎn)及瞬時(shí)停下。由于當(dāng)今科學(xué)技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)沒(méi)有了學(xué)科之間的界限，結(jié)合現(xiàn)代控制理論思想或?qū)崿F(xiàn)無(wú)諧振軟開(kāi)關(guān)技術(shù)將會(huì)成為PWM 控制技術(shù)發(fā)展的主要方向之一。 沖量相等而形狀不同的窄脈沖加在具有慣性的環(huán)節(jié)上時(shí)，其效果基本相同。本設(shè)計(jì)中使用了霍爾元件對(duì)直流電機(jī)的轉(zhuǎn)速進(jìn)行測(cè)量 ，反饋給單片機(jī)，通過(guò)液晶顯示出來(lái)。廣州大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）用紙 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 論文題目 基于單片機(jī)的直流電動(dòng)機(jī)閉環(huán)調(diào)速控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 學(xué) 院 物理與電子工程學(xué)院 專(zhuān) 業(yè) 電子信息科學(xué)與技術(shù) 班 級(jí) 05 電子 3 班 姓 名 陳鋒鈿 學(xué) 號(hào) 0511034402 指導(dǎo)教師 余連德 填表日期 2020 年 5月 20日 教務(wù)處 廣州大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）用紙 基于單片機(jī)的直流電動(dòng)機(jī) 閉環(huán)調(diào)速控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 作者