基于單片機(jī)的直流電機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)-在線瀏覽
2025-08-07 12:43本頁(yè)面
【正文】 電路組成,系統(tǒng)采用閉環(huán)PI 調(diào)節(jié)器控制。調(diào)節(jié)速度經(jīng)過(guò)調(diào)節(jié)變阻器進(jìn)行,當(dāng)變阻器阻值變化時(shí),單片機(jī)輸出的控制角也相應(yīng)變化,晶閘管導(dǎo)通角隨之變化,進(jìn)而由主電路輸出電壓調(diào)節(jié)電機(jī)轉(zhuǎn)速,同時(shí)測(cè)速電路輸出電壓也相應(yīng)變化,經(jīng)PI 調(diào)節(jié)器作用后,電機(jī)在設(shè)定的速度范圍內(nèi)穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)。而且在仿真的過(guò)程中非常方便進(jìn)行電路修改又可以達(dá)到很好的效果。其電路原理圖如下電路原理圖5 軟件程序設(shè)計(jì)軟件部分可由1個(gè)主程序、3個(gè)中斷子程序和1個(gè)P ID算法子程序組成。其程序流程圖如圖41所示。方案二：采用軟件延時(shí)方式，這一方式在精度上不及方案一，特別是在引入中斷后，將有一定的誤差。鍵盤向單片機(jī)輸入相應(yīng)控制指令，另一口輸出低電平，經(jīng)過(guò)信號(hào)放大、光耦傳遞，驅(qū)動(dòng)H型橋式電動(dòng)機(jī)控制電路，實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)向與轉(zhuǎn)速的控制。電動(dòng)機(jī)所處速度級(jí)以速度檔級(jí)數(shù)顯示。移動(dòng)速度分7檔，快慢與電動(dòng)機(jī)所處速度級(jí)快慢一一對(duì)應(yīng)。在本次課設(shè)所用程序中需要使用到速度測(cè)取和計(jì)算問(wèn)題。在此對(duì)在這幾種測(cè)速方法進(jìn)行比較。本系統(tǒng)編程部分工作采用匯編語(yǔ)言完成，采用模塊化的設(shè)計(jì)方法，與各子程序做為實(shí)現(xiàn)各部分功能和過(guò)程的入口，完成鍵盤輸入、按鍵識(shí)別和功能、PWM脈寬控制和LCD顯示等部分的設(shè)計(jì)。 while(i)。②中斷處理子程序：采用中斷方式，按下鍵，響應(yīng)該中斷處理程序，完成延時(shí)去抖動(dòng)、鍵碼識(shí)別、按鍵功能執(zhí)行。而要實(shí)現(xiàn)按住加/減速鍵不放時(shí)恒加或恒減速直到放開(kāi)停止，就需在判斷是否松開(kāi)該按鍵時(shí)，每進(jìn)行一次增加/減少1%占空比（即hlt++/。③顯示子程序：利用數(shù)組方式定義顯示緩存區(qū)，緩存區(qū)有8位，分別存放各個(gè)LED管要顯示的值。i8。該顯示子程序只對(duì)各個(gè)LED管分別點(diǎn)亮一次，因此在運(yùn)行過(guò)程中，每秒執(zhí)行的次數(shù)不應(yīng)低于每秒24次。對(duì)定時(shí)器置初值3CB0H可定時(shí)50ms。 對(duì)于一個(gè)數(shù)的顯示，先應(yīng)轉(zhuǎn)成BCD碼，即取出每一個(gè)位，分別送入顯示緩存區(qū)，對(duì)于轉(zhuǎn)BCD的算法，應(yīng)對(duì)一個(gè)數(shù)循環(huán)除10取模，直至為0，程序如下：do{dispbuff[bcd_p]=bechange%10。}while(bechange/=10) //disp_p為數(shù)組指針軟件設(shè)計(jì)中的特點(diǎn):對(duì)于電機(jī)的啟停，在PWM控制上使用漸變的脈寬調(diào)整，即開(kāi)啟后由停止勻加速到默認(rèn)速度，停止則由于當(dāng)前速度逐漸降至零。對(duì)于運(yùn)行時(shí)間的計(jì)算、顯示。采用中斷方式，不必使程序?qū)︽I盤反復(fù)掃描，提高了程序的效率。在t0 時(shí)刻系統(tǒng)突加擾動(dòng)的情況下,可以在短時(shí)間內(nèi)調(diào)整到初始速度,顯示了良好的抗干擾能力,體現(xiàn)出了PI 閉環(huán)調(diào)節(jié)的優(yōu)越性。本系統(tǒng)采用單片機(jī)和驅(qū)動(dòng)芯片組合設(shè)計(jì)步進(jìn)電機(jī)控制電路,實(shí)踐表明,控制效果較好。因使用專用驅(qū)動(dòng)芯片,編制軟件比較簡(jiǎn)單。較好地解決了高低頻運(yùn)行時(shí)的一些問(wèn)題。設(shè)計(jì)出的以51 單片機(jī)作為控制電路的調(diào)速系統(tǒng)中,在中小型直流電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)中具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,運(yùn)行可靠,調(diào)節(jié)范圍寬,電流連續(xù)性好,響應(yīng)快等特點(diǎn),。本設(shè)計(jì)在硬件上采用了基于PWM技術(shù)的H型橋式驅(qū)動(dòng)電路，解決了電機(jī)驅(qū)動(dòng)的效率問(wèn)題，在軟件上也采用較為合理的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及算法，提高了單片機(jī)的使用效率，且具有一定的防飛能力。而且本設(shè)計(jì)采用AT89C51單片機(jī)和雙H橋驅(qū)動(dòng)對(duì)直流電機(jī)調(diào)速進(jìn)行設(shè)計(jì)，通過(guò)占空比的調(diào)節(jié)，驅(qū)動(dòng)口電壓的改變及顯示控制，從而實(shí)現(xiàn)電機(jī)的轉(zhuǎn)速或方向發(fā)生變化，并在LCD上即時(shí)顯示所調(diào)占空比(高低電平之比)的數(shù)值。對(duì)于PWM調(diào)速方式如何在單片機(jī)控制系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了著重分析,研究直流電機(jī)的控制和測(cè)量方法，提高控制精度和響應(yīng)速度、節(jié)約能源等都具有重要意義，為進(jìn)一步研究和優(yōu)化直流電機(jī)控制方法提供了基礎(chǔ)。PID控制的采用使電動(dòng)機(jī)更穩(wěn)定地運(yùn)行在正轉(zhuǎn)加速和減速的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，提高了以電動(dòng)機(jī)為動(dòng)力源的機(jī)械裝置的工作效率。通過(guò)各種方案的討論及嘗試，再經(jīng)過(guò)多次的整體軟硬件結(jié)合調(diào)試，不斷地對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化。相信單片機(jī)在今后的自動(dòng)控制領(lǐng)域中將有更廣闊的應(yīng)用前景。能成功應(yīng)用于直流電機(jī)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)、監(jiān)控、保護(hù)場(chǎng)合，并且監(jiān)控界面友好，使用方便。通過(guò)實(shí)驗(yàn)總結(jié)出要自己去摸索實(shí)踐掌握相關(guān)知識(shí)。開(kāi)始感覺(jué)這個(gè)課設(shè)很難，原因在于自己當(dāng)初并沒(méi)有仔細(xì)分析各個(gè)元器件的工作原理。剛開(kāi)始只想到它的開(kāi)關(guān)作用，后來(lái)再回去查了查資料才發(fā)現(xiàn)自己少想了它還有放大的作用，通過(guò)改變集極的電壓就可以改變集電極與發(fā)射極電壓的放大倍數(shù)進(jìn)而改變直流電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度。經(jīng)歷本次課程設(shè)計(jì)之后我有很多的收獲。因?yàn)橐院罂赡軟](méi)人像在學(xué)校老師幫助，只有獨(dú)自完成。參考文獻(xiàn)[1]．2002．[2]張毅剛．新編MCS51單片機(jī)應(yīng)用設(shè)計(jì)．，[3]邵正芬．基于單片機(jī)的直流凋速系統(tǒng)設(shè)計(jì)．[4] 何立民. , 1995.附錄I單片機(jī)程序如下：/********************************************************/includedefine uint u
環(huán)評(píng)公示相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1