【正文】 流電機(jī)驅(qū)動(dòng)的設(shè)計(jì)，繪制相應(yīng)電路圖，完成該系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)，程序編寫(xiě)，具有風(fēng)速的顯示及設(shè)定功能。當(dāng)打開(kāi)電源后，通過(guò)觸摸屏上的按鍵來(lái)控制風(fēng)機(jī)的啟動(dòng)、停止、加速和減速。 Ac motor drive。對(duì)于風(fēng)機(jī)的工作原理在我們的逐步的了解和學(xué)習(xí)中知道，它其實(shí)和透平壓縮機(jī)的工作原理非常的接近，并且由于不用考慮氣體的比容的改變狀況，所以可以把氣認(rèn)為是不能進(jìn)行壓縮的流體來(lái)進(jìn)行處理。本課題主要的任務(wù)是設(shè)計(jì)一個(gè)風(fēng)機(jī)調(diào)速控制系統(tǒng)方案，實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制,具有風(fēng)速實(shí)時(shí)檢測(cè)、顯示及風(fēng)速的設(shè)定功能等功能。主要實(shí)現(xiàn)風(fēng)速實(shí)時(shí)檢測(cè)、顯示及風(fēng)速的設(shè)定功能等功能。上面說(shuō)的電機(jī)的調(diào)節(jié)速度的方式方法又可以分為；兩種，一種是交流調(diào)速的方法，另一個(gè)是直流調(diào)速的方法。 調(diào)速風(fēng)機(jī)的現(xiàn)狀風(fēng)機(jī)已有悠久的歷史。到了現(xiàn)代，調(diào)速風(fēng)機(jī)應(yīng)用于生產(chǎn)和生活的各種方面，金屬的冶金，電力的生產(chǎn)，各種工廠和公司礦井等等地方的通風(fēng)和換氣還有降溫排塵的作用，而且風(fēng)機(jī)的發(fā)展前景仍然非常的巨大。在風(fēng)機(jī)使用的主要領(lǐng)域來(lái)看，通風(fēng)換氣風(fēng)機(jī)的需求量是最為巨大的，因?yàn)樗氖褂梅秶顬閺V泛，所以說(shuō)需求量非常的巨大，而且生產(chǎn)制造商也非常的多，競(jìng)爭(zhēng)壓力非常的大，可是說(shuō)，通風(fēng)換氣風(fēng)機(jī)的提供量大于需求量。根據(jù)我國(guó)風(fēng)機(jī)的使用情況來(lái)看，大部分的機(jī)械設(shè)備還有電氣設(shè)備都有配置相應(yīng)的風(fēng)機(jī)。 風(fēng)機(jī)調(diào)速控制系統(tǒng)的研究目的現(xiàn)階段我國(guó)風(fēng)機(jī)廣泛應(yīng)用于工業(yè)的生產(chǎn)，農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)以及各個(gè)行業(yè)，應(yīng)用非常廣泛，可以說(shuō)我國(guó)對(duì)風(fēng)機(jī)的需求量非常大，但是我國(guó)現(xiàn)在風(fēng)機(jī)的使用存在缺點(diǎn)，最明顯的就是在使用過(guò)程中能量浪費(fèi)非常大，改進(jìn)方式又極其浪費(fèi)金錢(qián)，可以說(shuō)現(xiàn)在的風(fēng)機(jī)很難滿足現(xiàn)在的生產(chǎn)需要，所以需要一款節(jié)能簡(jiǎn)便易于調(diào)控的風(fēng)機(jī)控制系統(tǒng)來(lái)滿足生產(chǎn)生活的需要。本設(shè)計(jì)的系統(tǒng)主要由四個(gè)模塊組成：液晶屏顯示模塊、交流電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊、供電模塊還有風(fēng)機(jī)組成，實(shí)現(xiàn)功能如下:(1)用單片機(jī)控制交流電機(jī)驅(qū)動(dòng)板上 DA 值來(lái)改變風(fēng)機(jī)功率；(2)在液晶板上顯示當(dāng)前速度；(3)觸摸屏按鈕：觸摸屏上有啟動(dòng)、加速、減速。2 風(fēng)機(jī)調(diào)速控制系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)方案 風(fēng)機(jī)調(diào)速控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案本方案對(duì)風(fēng)機(jī)調(diào)速控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)所用的核心單片機(jī)為 UNC140 嵌入式單片機(jī)，其最主要用于處理數(shù)據(jù)，并執(zhí)行程序，觸摸頻顯示界面的制作是在應(yīng)用 UCGUI 的前提下，淮南師范學(xué)院 2022 屆本科畢業(yè)論文3通過(guò)供電系統(tǒng)提供電源，按觸摸頻上的啟動(dòng)、停止、加速和減速按鈕，由單片機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)的處理，同時(shí)交流電機(jī)驅(qū)動(dòng)接收了單片機(jī)傳遞的數(shù)據(jù)，對(duì) DA 值進(jìn)行比較，產(chǎn)生移相電壓，移相電壓再經(jīng)過(guò)放大器的放大，經(jīng)過(guò)處理，再產(chǎn)生不同的脈沖，來(lái)觸發(fā)各種晶閘管，改變風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)速率，這就是本設(shè)計(jì)方案所要達(dá)到的設(shè)計(jì)要求。供電模塊是給整個(gè) NUC140最小系統(tǒng)提供一個(gè)穩(wěn)定的電源，NUC140 單片機(jī)最小系統(tǒng)是進(jìn)行數(shù)據(jù)的處理，以及執(zhí)行自身的程序，觸摸屏屏主要是現(xiàn)實(shí)當(dāng)前的風(fēng)速，以及通過(guò)觸摸上面的啟動(dòng)、停止、加速和減速按鈕改變風(fēng)速，驅(qū)動(dòng)模塊是由單片機(jī)控制的 DA 值經(jīng)過(guò)交流電機(jī)驅(qū)動(dòng)的處理從而改變風(fēng)機(jī)的功率，從而改變風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。圖 1 風(fēng)機(jī)調(diào)速控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)圖 風(fēng)機(jī)調(diào)速控制系統(tǒng)的模塊 供電模塊供電模塊是插頭、開(kāi)關(guān)、穩(wěn)壓芯片（LM1086） 、二極管組成，其主要功能是為單片機(jī)提供 的穩(wěn)定電壓。它的工作條件是在其內(nèi)部所有的電路的輸入到輸出的都是 1V 的電壓差值的情況下。如圖 1 所示，這是供電系統(tǒng)的原理圖，由三個(gè)主要部分組成。當(dāng)用戶觸摸到該屏幕提前設(shè)定（程序）的按鈕上，會(huì)驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的功能，可以代替按鍵。(2) 人機(jī)交互界面。 如圖 3 所示，這是觸摸屏模塊的借口部分的原理圖。圖 4 交流電機(jī)驅(qū)動(dòng)的電路圖如圖所示便是全部的電路圖，接下來(lái)將會(huì)具體的介紹各個(gè)部分電路的功能以及芯片的作用。如圖 5 便是 TLC5615 器件的電路連接圖還有 TLC 芯片的各個(gè)引腳圖的介紹，介紹它的功能。風(fēng)機(jī)調(diào)速控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)6SCLK： 串行時(shí)鐘輸入端；/CS： 這個(gè)是芯片的選用通端，只對(duì)低電平有作用；DOUT： 這個(gè)是串行數(shù)據(jù)輸出端；AGND： 模擬地；REFIN：基準(zhǔn)電壓輸入端OUT： DAC 模擬電壓輸出端；VDD： 這是它的正電源端 ，正常情況下取 5V。（2）第二個(gè)部分介紹的是 TCA985 電路和芯片的功能介紹，TLC5615 是晶閘管單片移相觸發(fā)集成電路，與其它芯片進(jìn)行比較，TCA785 芯片具有許多的優(yōu)點(diǎn)，比如說(shuō)它能更可靠的識(shí)別過(guò)零點(diǎn)，它的輸出脈沖更加的整齊它能在溫度范圍更大的情況下工作，這些都是它的優(yōu)點(diǎn)，而且最主要的就是我們可以自己手動(dòng)的調(diào)節(jié)它的輸出脈沖的寬度，所以說(shuō)它的應(yīng)用范圍還有使用范圍都比其他的芯片要更為廣泛。圖 6 TCA785 電路和芯片引腳圖各個(gè)引腳的名稱(chēng)還有功能如下。TCA785 接收到 TLC5615 電路進(jìn)行放大的電壓值，然后進(jìn)行處理，而且它對(duì)交流電源的過(guò)零點(diǎn)的識(shí)別能力非常的可靠，這樣就可以用來(lái)觸發(fā)各種晶閘管的控制脈沖，因此可以實(shí)現(xiàn)本系統(tǒng)的交流調(diào)速的目的。圖 7 ICL7660 電路和芯片引腳圖各個(gè)引腳的名稱(chēng)還有功能如下。ICL7660 主要的工作模式有兩種：轉(zhuǎn)換器還有分壓器 ,ICL7660 芯片在本系統(tǒng)中的功能是作為轉(zhuǎn)換器，它可以將 這個(gè)范圍的輸人電壓轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的負(fù)電壓。如圖 8 就是 LM393 芯片的電路圖和它的引腳，各個(gè)引腳的名稱(chēng)和功能如下。圖 8 78L05 電路圖如圖所示，它是對(duì) INB和 INB+輸入的電壓進(jìn)行比較。淮南師范學(xué)院 2022 屆本科畢業(yè)論文9 圖 9 78L05 電路圖78L05 芯片是一種固定電壓三端集成穩(wěn)壓器,如圖可知，它的主要功能就是為交流電機(jī)驅(qū)動(dòng)提供一個(gè)穩(wěn)定的 5V 電壓 。它主要功能在連接控制電器控制和可控硅控制 220V 的交流負(fù)載， 如圖 10 是 MOC3021 的電路圖。以上就是交流電機(jī)驅(qū)動(dòng)的各個(gè)部分電器元件還有電路模塊的的介紹。風(fēng)機(jī)調(diào)速控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)103 系統(tǒng)流程圖和實(shí)物圖 系統(tǒng)總流程圖系統(tǒng)總流程圖如圖 12 所示。圖 13 單片機(jī)和供電模塊的原理圖打開(kāi)制圖軟件，繪制系統(tǒng)原理圖，如圖 14 是該 NUC140 最小系統(tǒng)的 PCB 圖。風(fēng)機(jī)調(diào)速控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)12圖 15 電源模塊的實(shí)物圖這個(gè)是電源模塊的實(shí)物圖，是由插頭、開(kāi)關(guān)、穩(wěn)壓芯片（LM1086） 、二極管組成，其主要功能是為單片機(jī)提供 的穩(wěn)定電壓。圖 16 NUC140 單片機(jī)模塊的實(shí)物圖如圖所示便是單片機(jī)為 UNC140 嵌入式單片機(jī)，主要用于處理數(shù)據(jù)，并執(zhí)行程序。圖 17 液晶顯示屏模塊的實(shí)物圖如圖所示便是觸摸屏模塊的實(shí)物圖，具有風(fēng)速實(shí)時(shí)檢測(cè)、顯示及風(fēng)速的設(shè)定功能。圖 18 交流電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊的實(shí)物圖如圖所示便是交流電機(jī)模塊的實(shí)物圖，它主要是用來(lái)接受 NUC140 單片機(jī)傳輸?shù)娘L(fēng)機(jī)調(diào)速控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)14數(shù)據(jù)，然后進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換，和給定的 DA 值進(jìn)行比較，產(chǎn)生電位差，然后進(jìn)過(guò)放大電路的放大，產(chǎn)生不同的脈沖信號(hào)來(lái)控制晶閘管，達(dá)到控速的目的。如圖 19 整個(gè)風(fēng)機(jī)調(diào)速控制系統(tǒng)的實(shí)物圖4 結(jié)論經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的努力，畢業(yè)論文——風(fēng)機(jī)調(diào)速控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)基本完成，詳細(xì)說(shuō)淮南師范學(xué)院 2022 屆本科畢業(yè)論文15明了從方案的選擇、原理圖的繪制再到系統(tǒng)的的實(shí)物制作，系統(tǒng)性能達(dá)到了預(yù)期要求。調(diào)速風(fēng)機(jī)的制作方法有多種，本設(shè)計(jì)只是其中的一種，該系統(tǒng)線路簡(jiǎn)單、結(jié)構(gòu)合理、功能優(yōu)越。同時(shí)，該設(shè)計(jì)也存在不足之處，不能智能的對(duì)風(fēng)機(jī)進(jìn)行調(diào)速。在今后的生活中，我將繼續(xù)學(xué)習(xí)以加深對(duì)單片機(jī)的原理的認(rèn)識(shí)，實(shí)事求是，設(shè)計(jì)出一些實(shí)用的調(diào)速風(fēng)機(jī)。 //定義 LCD 的尺寸//畫(huà)筆顏色define WHITE 0xFFFFdefine BLACK 0x0000 define BLUE 0x001F define BRED 0XF81Fdefine GRED 0XFFE0define GBLUE 0X07F