畢業(yè)設計基于單片機的直流電機調速系統(tǒng)


 摘 要
本文主要研究了利用MCS-51系列單片機控制PWM信號從而實現對直流電機轉速進行控制的方法。文章中采用了專門的芯片組成了PWM信號的發(fā)生系統(tǒng)，并且對PWM信號的原理、產生方法以及如何通過軟件編程對PWM信號占空比進行調節(jié)，從而控制其輸入信號波形等均作了詳細的闡述。此外，本文中還采用了芯片IR2110作為直流電機正轉調速功率放大電路的驅動模塊，并且把它與延時電路相結合完成了在主電路中對直流電機的控制。另外，本系統(tǒng)中使用了測速發(fā)電機對直流電機的轉速進行測量，經過濾波電路后，將測量值送到A/D轉換器，并且最終作為反饋值輸入到單片機進行PI運算，從而實現了對直流電機速度的控制。在軟件方面，文章中詳細介紹了PI運算程序，初始化程序等的編寫思路和具體的程序實現。
關鍵詞： PWM信號，測速發(fā)電機，PI運算

 
The Design of Direct Current Motor speed Regulation System Based On SCM

Abstract
This article mainly introduces the method to generate the PWM signal by using MCS-51 single-chip computer to control the speed of a D.C. motor. It also clarifies the principles of PWM and the way to adjust the duty cycle of PWM signal. In addition, IR2110 has been used as an actuating device of the power amplifier circuit  which controls the speed of rotation of D.C. motor. What’s more, tachogenerator is used in this system to measure the speed of D.C. motor. The result of the measurement is sent to A/D converter after passing the filtering circuit, and finally the feedback single is stored in the single-chip computer and participates in a PI calculation. As for the software, this article introduces in detail the idea of the programming and how to make it.

Key words:  PWM signal，tachogenerator，PI calculation
 

 
目錄
1. 引言 1
1.1 開發(fā)背景 1
1.2 選題的目的和意義 1
1.3 研究方法 2
2. 總體設計概述 2
2.1 總體硬件電路設計 2
2.1.1系統(tǒng)總體設計框圖 2
2.1.2 8051單片機簡介 3
2.1.3單片機系統(tǒng)中所用其他芯片選型 4
2.2 PWM信號發(fā)生電路設計 7
2.2.1 PWM的基本原理 7
2.2.2 PWM信號發(fā)生電路設計 8
2.2.3 PWM發(fā)生電路主要芯片的工作原理 9
2.3 功率放大驅動電路設計 10
2.3.1芯片IR2110性能及特點 10
2.3.2 IR2110的引腳圖以及功能 11
2.4 主電路設計 11
2.4.1 延時保護電路 11
2.4.2 主電路 11
2.4.3 輸出電壓波形 13
2.4.4系統(tǒng)總體電路圖 14
2.5 測速發(fā)電機 15
2.6 濾波電路 15
2.7 A/D轉換 15
2.7.1芯片選型 15
2.7.2 ADC0809的引腳及其功能 16
3. 系統(tǒng)軟件部分的設計 16
3.1 PI 轉速調節(jié)器原理圖及參數計算 16
3.2 系統(tǒng)中的部分程序設計 17
3.2.1主程序設計 17
3.2.2 PI控制算法子程序設計 18
4. 系統(tǒng)調試 19
4.1軟件調試 19
4.2系統(tǒng)仿真 20
結論 21
致謝 21
參考文獻 22
附錄 23