内容发布更新时间 : 2024/5/5 10:13:47星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

目录

1系统论述 ................................................................................................................................................ 2 1.1 设计思路 ........................................................................................................................................ 2 1.2 基本原理 ........................................................................................................................................ 2 1.3 总体设计框图 ............................................................................................................................. 2 2直流电机单元电路设计和分析 .............................................................................................. 3 2.1 直流电机驱动模块 .................................................................................................................. 3 2.2 直流电机的中断键盘控制模块 ...................................................................................... 7 2．3 1602LCD液晶显示模块 ..................................................................................................... 8 3直流电机PWM控制系统的实现 ........................................................................................... 10 3.1 总电路图 ..................................................................................................................................... 11 3.2 总电路功能介绍 .................................................................................................................... 11 3.3 直流电机控制程序 ............................................................................................................... 11 4系统仿真 ............................................................................................................................................. 18

1系统论述

1.1 设计思路

直流电机PWM控制系统的主要功能包括：直流电机的加速、减速以及电机的正转和反转，并且可以调整电机的转速，还可以方便的读出电机转速的大小，能够很方便的实现电机的智能控制。其间，还包括直流电机的直接清零、启动（置数）、暂停、连续功能。该直流电机系统由以下电路模块组成：振荡器和时钟电路：这部分电路主要由80C51单片机和一些电容、晶振组成。设计输入部分：这一模块主要是利用带中断的独立式键盘来实现。设计控制部分：主要由80C51单片机的外部中断扩展电路组成。设计显示部分：包括液晶显示部分和LED数码显示部分。液晶显示部分由1602LCD液晶显示模块组成; LED数码显示部分由七段数码显示管组成。直流电机PWM控制实现部分：主要由一些二极管、电机和L298直流电机驱动模块组成。

1.2 基本原理

主体电路：即直流电机PWM控制模块。这部分电路主要由80C51单片机的I/O端口、定时计数器、外部中断扩展等控制直流电机的加速、减速以及电机的正转和反转，并且可以调整电机的转速，还可以方便的读出电机转速的大小和了解电机的转向，能够很方便的实现电机的智能控制。其间，还包括直流电机的直接清零、启动（置数）、暂停、连续功能。其间是通过80C51单片机产生脉宽可调的脉冲信号并输入到L298驱动芯片来控制直流电机工作的。该直流电机

PWM控制系统由以下电路模块组成：设计输入部分：这一模块主要是利用带中

断的独立式键盘来实现。设计控制部分：主要由80C51单片机的外部中断扩展电路组成。设计显示部分：包括液晶显示部分和LED数码显示部分。液晶显示部分由1602LCD液晶显示模块组成。直流电机PWM控制实现部分：主要由一些二极管、电机和L298直流电机驱动模块组成。

1.3 总体设计框图

系统组成：直流电机PWM调速方案如图1.1所示：

方案说明：直流电机PWM调速系统以AT89C2051单片机为控制核心，由命令输入模块、LCD显示模块及电机驱动模块组成。采用带中断的独立式键盘作为命令的输入，单片机在程序控制下，定时不断给直流电机驱动芯片发送PWM

波形，H型驱动电路完成电机正，反转控制；同时单片机不停的将从键盘读取的数据送到LCD显示模块去显示，从中不仅能读取其速度，而且能知晓其转向及一些温心提示。 直流电机P0口驱动模块直流电机AT89C51单片机AT89C51P2口LCD液晶显示P1口加速控制端减速控制端正转控制端反转控制端停止控制端 图 1.1 直流电机PWM调速方案 2直流电机单元电路设计和分析 2.1 直流电机驱动模块

主要由一些二极管、电机和L298直流电机驱动模块（内含CMOSS管、三太门等）组成。现在介绍下直流电机的运行原理 2.1.1 直流电机类型

直流电机可按其结构、工作原理和用途等进行分类，其中根据直流电机的用途可分为以下几种：直流发电机（将机械能转化为直流电能）、直流电动机（将直流电能转化为机械能）、直流测速发电机（将机械信号转换为电信号）、直流伺服电动机（将控制信号转换为机械信号）。下面以直流电动机作为研究对象。 2.1.2 直流电机结构

直流电机由定子和转子两部分组成。在定子上装有磁极（电磁式直流电机磁极由绕在定子上的磁绕提供），其转子由硅钢片叠压而成，转子外圆有槽，槽内嵌有电枢绕组，绕组通过换向器和电刷引出,直流电机结构如图2.1所示。