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泰山学院 题 目

学 院年 级专 业姓 名学 号

毕业设计开题报告

基于单片机的直流电机PWM调速控制系统

设计

机械与工程学院 二〇一一级 机械设计制造及其自动化

指导教师签字

学生签字

2012年 12月 7日

题目来源 题目类别 指导教师推荐□ 自选? 其它□ 基础研究□ 应用研究? 其它□ 一、课题研究的目的和意义 在电气时代的今天，电动机一直在现代化的生产和生活中起着十分重要的作用。无论是在工农业生产、交通运输、国防、航空航天、医疗卫生、商务与办公设备中，还是在日常生活中的家用电器中，都大量地使用着各种各样的电动机。以前电动机大多使用由模拟电路组成的控制柜进行控制，现在单片机已经开始取代模拟电路作为电机控制器。当前电机控制器的发展方向越来越趋于多样化和复杂化，现有的专用集成电路未必能满足苛刻的新产品开发要求，为此可考虑开发电机的新型单片机控制器 二、课题的研究现状 电动机的控制技术的发展得力于微电子技术、电力电子技术、传感器技术、永磁材料技术、电动控制技术、微机应用技术的最新发展成果。正是这些技术的进步使电机控制技术在近20多年内发生了翻天覆地的变化，其中电动机的控制部分已由模拟控制逐渐让位于以单片机为主的微处理器控制，形成数字和模拟的混合控制系统和纯数字控制的应用，并曾向全数字化控制方向快速发展。而国外交直流系统数字化已经达到实用阶段。 三、课题研究的主要内容 完成单片机的直流电机控制系统总体设计，包括各部分硬件的设计以及相应的驱动程序设计。 通过电平转换使上位机能与单片机进行串口通信，并选用串口大师软件对单片机发送信号。 设计显示电路，使用户可以通过显示屏与控制系统进行交互，实现电机正反转等状态以及速度的实时显示。 四、课题研究的方法 根据市场需求和发展趋势，本设计将介绍一种基于AT89S51单片机的直流电机转速控制系统。首先对直流调速控制电路进行设计来实现对速度的控制、检测、显示；再对直流调速控制主回路进行设计，其采用了三相桥式全控整流电路；然后进行系统的软件设计，本课题采用PID控制算法设计；最后进行系统的抗干扰设计，为了防止从电源系统窜入干扰，本系统供电采用隔离变压器；同时，为了保证信息传输的正确性，在过程通道上采用光祸隔离措施。 五．进度安排 课题分阶段的序号 起止日期 工作内容 阶段成果

进度计划 1 2012年11月20日—— 2012年12月16日 资料收集 根据设计任务书查询与直写出开题报告 2 2012年12月21日—— 2012年03月29日 流电动机PWM调速控制系统的文献资料，分块整理文献。 完成文献查阅，明确垃圾桶控制的设计思路以及方法步骤 3 2013年04月01日—— 2013年04月10日 由对直流电机不同转速功能的控制，给出各自设计技术方案 按照方案进行毕业设计，完成课题设计技术方案 4 2013年04月11日—— 2013年04月24日 运用设计软件进行对直流电动机的单片机控制软件的理论分析、软硬件制作与调试等 完成各功能设计 5 2013年04月23日—— 2013年04月30日 2013年05月01日—— 2013年05月30日 整理资料完成论文初稿 前期设计的进一步分析改进 论文初稿 6 论文定稿 六．参考文献 [1] 张毅刚 彭喜元 .单片机原理与应用设计[M]. 北京：北京市海淀区四季青印刷厂，2010. [2] 张毅刚.新编MCS-51单片机运用设计. 哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，2003. [3] 张义和 王敏男 许宏昌 余长春.例说51单片机（c语言版）. 北京：人民邮电出版社，2009. [4] 马忠梅 籍顺心 张 凯 马 岩.单片机的C语言应用程序设计. 北京：北京航空航天大学，2010. [5] Samsung Electronics. S3C44BOX Risc microcontroller ARM instruction sheet .2002. [6] 郭天祥.《51单片机C语言教程》，电子工业出版社，2005年7月 [7] 丁元杰.《单片微机原理及应用》，机械工业出版社，2005年7月 [8] 楼然苗、李光.《单片机课程设计指导》，北京: 北京航空航天大学出版社，2007. [9] 林金阳,王明福. 基于MC51单片机的直流电机PWM调速系统[J]. 长春工程学院学报(自然科学版), 2009,(03) . [10] 王苏. 直流电机PWM调速研究及单片机控制实现[J]. 机电工程技术, 2008,(11) .