基于单片机的直流电机PWM调速系统设计.doc

摘要：社会和科学技术正在不断地发展，电气这个词已经在生活中愈来愈频繁地出现。直流电机也在被广泛的使用中。无论是在工业农业方面、交通运输方面、航天事业、医疗卫生，还是在居家生活或者商务方面，都运用了各种类型的直流电机。各行各业对直流电机转速有着不同的要求，因此直流电机的转速控制要求也变得越来越高。

本文利用PWM调速系统来对直流电机的转速进行控制，直流电机具有调速较平滑、简单易操作、调速限度广、过载能力强等优点，能经受频繁的冲击，可实现数次迅速起动、停止和正向转动、反向转动。PWM调速系统是一种利用微型处理器发出的数字信号来控制模拟电路的方法，更便于调节与控制。本文利用单片机来进行PWM调速来输出数字信号以达到对直流电机转速进行控制的目的。本文选择AT89C51单片机来进行设计，以L298N为直流电机驱动芯片，直流电机型号为130型。介绍了系统各模块的主要电路。以软件仿真以及实物仿真两种形式来对这个设计系统进行调试。

关键词 直流电机；PWM；数字信号；单片机

目录

摘要

Abstract

1 绪论-1

 1.1 课题研究的背景与意义-1

 1.2 直流电机控制方法-1

2 系统的总体方案设计-3

 2.1 系统的基本构成-3

 2.2 系统的方案选择-3

   2.2.1 直流电机调速方案选择-3

   2.2.2 延时方法选择-3

 2.3 PWM调速方式介绍-4

3 系统硬件选择-6

 3.1 单片机的选型与介绍-6

   3.1.1 单片机的选型-6

   3.1.2 AT89C51单片机的介绍-6

 3.2 直流电机的选型-9

   3.2.1 直流电机的介绍-9

   3.2.2 直流电机的选型标准-11

 3.3 直流电机驱动芯片选型-12

   3.3.1 直流电机驱动芯片的选择-12

   3.3.2 L298N直流电机驱动芯片介绍-14

4 系统软件的选择-18

 4.1 编程软件的选择-18

 4.2 Proteus仿真软件介绍-19

5 系统电路设计-20

 5.1 系统各功能模块电路设计-20

   5.1.1 晶振电路-20

   5.1.2 复位电路-21

   5.1.3 电源模块电路-21

   5.1.4 数据通讯电路-22

   5.1.5 按键电路-22

   5.1.6 直流电机驱动电路-23

 5.2 系统总电路设计-24

6 软件仿真-26

 6.1 仿真程序编程模块-26

   6.1.1 位定义模块-26

   6.1.2 延时模块-26

   6.1.3 定时中断模块-26

 6.2 仿真程序流程图-27

 6.3 系统仿真-27

7 硬件调试-32

 7.1 硬件调试说明-32

 7.2 硬件调试结果-33

结论-34

致谢-35

附录-38