基于单片机的数字pid控制直流电机pwm调压调速器系统的设计

基于单片机的数字pid控制直流电机pwm调压调速器系统的设计内容摘要：

就驱动晶体管导通的时间越长，这样加到压频转换器的电压也 就越大，电压越大， 则压频转换器输出的计数脉冲再单位时间也就越多，这样就相当于电机的电压越大，其转速也就会越快，我们再用单片机对压频转换器的输 出 脉冲 计数， PID 调节器就把这个计数脉冲和预先设定的 值进行比较，比设定值小，这样就会得到一个偏差，再把这个偏差加到 AD 的给定电压，这样就相当于加大了 PWM的占空比，要是比设定值大，这样也会得到一个偏差，就把这个变差与给定的电压向减，这样就可以减少 PWM 的占空比，通过改变占空比来改变晶体管的导通时间，就可以改变压频转换器的输入电压，也就改变压频转换器的单位计数脉冲， 达到 调电动机速度的目的。 3 第 3 章 设计方案 PWM 的调制 AD 芯片给定一定的电压，应用单片机来控制来产生一个 PWM,给定的电压不同 ，就会的得到不同的PWM 波形。 在产生 PWM 波形我们采用 ADC0808 芯片和 AT89C51 两个核心器件。 ADC0808 芯片是要外加电压和时钟，当输入不同的电压的时候，就可以把不同的电压模拟量转化为数字值，输入的电压越大，其转换的相应的数字也就会越大， ADC0808 芯片有 8 个通道输入和 8个通道输出。 其具体的管脚图见 图 ADC0808 芯片管脚图 AT89C51 是一种带 4K 字节闪烁可编程可擦除只读存储器（ FPEROM— Falsh Programmable and Erasable Read Only Memory）的低电压，高性能 CMOS8 位微处理器，俗称单片机。 AT89C2051是一种带2K 字节闪烁可编程可擦除只读存储器的单片机。 单片机的可擦除只读存储器可以反复擦除 100 次。 该器件采用 ATMEL 高密度非易失存 储器制造技术制造，与工业标准的 MCS51 指令集和输出管脚相兼容。 由于将多功能 8 位 CPU 和闪烁存储器组合在单个芯片中， ATMEL 的 AT89C51 是一种高效微控制器，AT89C2051 是它的一种精简版本。 AT89C 单片机为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。 外形及引脚排列如图 所示 图 AT89C51 芯片管脚图 PWM 产生的电路图见图 4 图 PWM 产生的电路图 在 PROTEUS 仿真中，我们改变不同的电压就可以得到不同的 PWM 波形。 在给定很高（ FC）的电压的时候，得到占空比很的 PWM 波形，见图 图 高占空比 PWM 波形 在给定一般 (7F)的电压的时候，得到占空比很的 PWM 波形，见图 图 中 占空比 PWM 波形 在给定一般 (01)的电压的时候，得到占空比很的 PWM 波形，见图 图 低占空比 PWM 波形 PWM 源程序 ADC EQU 35H。 定义 ADC0808 时钟芯片 CLOCK BIT 5 ST BIT EOC BIT OE BIT PWM BIT ORG 00H SJMP START ORG 0BH LJMP INT_TO START: MOV TMOD,02H MOV TH0,00H MOV TL0,00H MOV IE ,82H SETB TR0 WAIT:CLR ST SETB ST CLR ST。 启动 A/D 转换等待结果 JNB EOC,$ SETB OE MOV ADC,P1。 启动Ａ /D 转换结果 CLR OE SETB PWM。 PWM 输出 MOV A,ADC LCALL DELAY CLR PWM MOV A,0FEH SUBB A,ADC LCALL DELAY SJMP WAIT INT_TO:CPL CLOCK RETI。 提供 ADC0808 时钟 信号 DELAY: CJNE A ,00H, L INC A L: MOV R6,1 D1:DJNZ R6 ,D1 DJNZ ACC,D1 RET END 基于单片机的数字 PID控制直流电机 PWM 调压调速器系统 调速原理 当 基于以上产生一个 PWM后，就可以借助 PWM脉冲来控制晶体管的导通和关断，来给压频转换器来提供一定的电压，在 PROTUES中仿真中，给定一个 +12V的电压，就通过晶体管的导通和关断来给压频转换器 6 供电，压频转换器 就会输出很多的脉冲，借助单片机 ，其计数送给 P0来显示，通过给定不同的 ADC的输入电压，就可以的得到不同的计数显示，电压越大，其计数显示也就越大，通过改变计数脉冲的周期和硬件压频转换器（ LM331）的电阻和电容，就可以得到与输入电压接近的数值显示，可能由于干扰的原因，其显示值和实际值有一点偏差。