基于单片机的直流电机速度控制

基于单片机的直流电机速度控制内容摘要：

课程设计论文 基于单片机的直流电机速度控制 — 7段数码管显示单元 5 图 22 系统硬件电路图 设计 该系统 所需部分器件 AT89S52 单片机 、 直流电机、 L298N、 12MHZ 晶振、四位共阳数码管、电容、电阻、弹跳开关等。 直流电机的 功能简介 直流电动机具有优良的调速特性，调速平滑、方便，调速范围广；过载能力大，能承受频繁的冲击负载，可实现频繁的无级快速起动、停止和反转；能满足生产过程自动化系统各种不同的特殊运行要求。 电动机调速 系统采用微机实现自动控制，是电气传动发展的主要方向之一。 采用微机控制后，整个调速系统实现自动化，结构简单，可靠性高，操作维护方便，电动机稳态运转时转速精度可达到较高水平，静动态各项指标均能较好地满足工业生产中高性能电气传动的要求。 由于单片机性能优越，具有较佳的性能价格比，所以单片机在工业过程及设沈航北方科技学院课程设计论文 基于单片机的直流电机速度控制 — 7段数码管显示单元 6 备控制中得到日益广泛的应用。 直流 电机调速控制 系统 模块 采用单片机构成的直流电动机数字 PWM 调速系统 ,其控制核心主要由 单片机的 最小系统、电源模块（ 12v 5v）、电机驱动电路、按键（加 速、减速、急停、正转、反转）、显示模块（四位数码管）、直流电机组成。 系统采用 L298N芯片作为 PWM 驱动直流电动机的供电主回路。 单片机通过软件处理输出 PWM信号 , 实现了直流电动机的速度控制 ,在运行中获得了良好的动静态性能。 由于系统性价比高 ,结构简单 ,具有实用价值和推广价值。 在 介绍了基于单片机用 PWM实现直流电机调整的基本方法，直流电机调速的相关知识，及 PWM调整的基本原理和实现方法。 重点介绍了基于 AT89S52单片机的用软件产生 PWM信号的途径，并介绍了一种独特的通过软件定时中断实现 PWM信号占空比调节 的方法。 对于直流电机速度控制系统的实现提供了一种有效的途径。 （ 1）键盘识别：通过 P1 口的低电平输入识别不同的按键。 （ 2）通过对单片机程序烧录实现对直流电机的停止、加速、减速、正转、反转控制。 （ 3）数码管显示：通过 P0 口、 P2 口控制数码管来显示直流电机的速度。 （ 4）由于单片机的驱动能力不强，驱动直流电机需要很强的电流所以必须有外围的驱动电路，因此本设计采用 L298芯片放大单片机微弱的电流。 控制原理： 89S52单片机为核心的直流电机控制系统控制简图如图 21所示，由软件转换成 PWM 信号，并由 、 ，经驱动电路输出给电机，从而控制电机得电与失电。 软件采用定时中断进行设计。 单片机上电后，系统进入准备状态。 当按动启动按钮后，根据 ， 实现电机反转。 根据不同的加减速按钮，调整 值，从而可以控制 ，进而控制电压的大小。 显示 设计 模块 7 段 LED 数码管是利用 7 个 LED 外加一个小数点的 LED 组合而成的显示设备，可以显示 0~9 等 10 个数字和小数点，使用非常广泛。 本次课设使用 的是四位共阳数码管，内部的 4 个数码管共用 adp 这 8 根数据线，为人们的使用提供了方便，因为里面有 4 个数码管，所以它有 4 个公共端，即片选信号线，共有 12 个引脚。 具体原理图如图示： 沈航北方科技学院课程设计论文 基于单片机的直流电机速度控制 — 7段数码管显示单元 7 图 23 四位共阳数码管内部原理图 图 24 四位共阳数码管 外观图 用 Proteus 仿真 该控制系统时， 四位共阳 数码管显示 电机反转 图形如下所示 ： 图 25 仿真显示图形 沈航北方科技学院课程设计论文 基于单片机的直流电机速度控制 — 7段数码管显示单元 8 本次设计显示模块采用的是 SM410564 四位共阳数码管显示，因为单片机的输出端口输出的 电流小，点亮数码管的能力不大，所以需要采用三极管放大输出电流，此次三极管采用的是 C9013，具体放大电路如图示： 图 26 放大 电路 利用 P3口，编制程序输出一串脉冲，经放大后驱动直流电机，改变输出脉冲的电平的持续时间，达到使电机正转、反转、加速、减速、停转等目的。 由软件编程从 ，经驱动电路输出给电机，从而。