基于AT89S52单片机直流电机PWM控制系统-毕业论文答辩PPT.ppt

基于基于AT89S52单片机单片机直流电机控制系统的直流电机控制系统的设计设计学生学号学生学号学生学号学生学号:学生姓名学生姓名学生姓名学生姓名:学院名称学院名称学院名称学院名称:信电工程学院信电工程学院信电工程学院信电工程学院 专业名称专业名称专业名称专业名称:电子信息科学与技术电子信息科学与技术电子信息科学与技术电子信息科学与技术 指导教师指导教师指导教师指导教师:论文框架论文框架研究背景研究背景课题介绍课题介绍硬件结构硬件结构PWM脉宽调制脉宽调制L298电机驱动电机驱动主程序流程图主程序流程图123456研究背景研究背景 直流电动机在矿山、化工、交通、机械、纺织、航空等领直流电动机在矿山、化工、交通、机械、纺织、航空等领域中已经得到广泛的应用。而以往直流电动机的控制只是简单域中已经得到广泛的应用。而以往直流电动机的控制只是简单的控制，很难进行调速，不能实现智能化。如今，直流电动机的控制，很难进行调速，不能实现智能化。如今，直流电动机的调速控制已经离不开单片机的支持，单片机应用技术的飞速的调速控制已经离不开单片机的支持，单片机应用技术的飞速发展促进了自动控制技术的发展，使人类社会步入了自动化时发展促进了自动控制技术的发展，使人类社会步入了自动化时代，单片机应用技术与其他学科领域交叉融合，促进了学科发代，单片机应用技术与其他学科领域交叉融合，促进了学科发展和专业更新，引发了新兴交叉学科与技术的不断涌现。现代展和专业更新，引发了新兴交叉学科与技术的不断涌现。现代科学技术的飞速发展，改变了世界，也改变了人类的生活。由科学技术的飞速发展，改变了世界，也改变了人类的生活。由于单片机的体积小、重量轻、功能强、抗干扰能力强、控制灵于单片机的体积小、重量轻、功能强、抗干扰能力强、控制灵活、应用方便、价格低廉等特点，计算机性能的不断提高，单活、应用方便、价格低廉等特点，计算机性能的不断提高，单片机的应用也更加广泛特别是在各种领域的控制、自动化等方片机的应用也更加广泛特别是在各种领域的控制、自动化等方面。面。课题介绍课题介绍 基于以上思路，本设计是以单片机基于以上思路，本设计是以单片机AT89S52和和L298控制的直流电机脉宽调控制的直流电机脉宽调制调速系统。利用制调速系统。利用AT89S52芯片进行低成芯片进行低成本直流电动机控制系统的设计，能够简本直流电动机控制系统的设计，能够简化系统构成、降低系统成本、增强系统化系统构成、降低系统成本、增强系统性能、满足更多应用场合的需要。系统性能、满足更多应用场合的需要。系统实现对电机的正转、反转、急停、加速、实现对电机的正转、反转、急停、加速、减速的控制，以及减速的控制，以及PWM的占空比在的占空比在LED上的实时显示。上的实时显示。硬件结构硬件结构硬件的整体结构如下：硬件的整体结构如下：LED数码管显示数码管显示PWM占空比占空比独立式键独立式键盘输入盘输入L298电机驱动电机驱动直流电机直流电机AT89S52PWM脉宽调制脉宽调制PWM简介简介 PWM（脉冲宽度调制）是按一个固定的（脉冲宽度调制）是按一个固定的频率来接通和断开电源，并且根据需要改变一频率来接通和断开电源，并且根据需要改变一个周期内个周期内“接通接通”和和“断开断开”时间的长短。通时间的长短。通过改变直流电机电枢上电压的过改变直流电机电枢上电压的“占空比占空比”来达来达到改变平均电压大小的目的，从而来控制电动到改变平均电压大小的目的，从而来控制电动机的转速。也正因为如此，机的转速。也正因为如此，PWM又被称为又被称为“开关驱动装置开关驱动装置”。PWM占空比占空比 如下图，设电机始终接通电源时，电机转速最大为如下图，设电机始终接通电源时，电机转速最大为Vmax，设占空比，设占空比D=t1/T，则电机的平均速度为，则电机的平均速度为Va=Vmax*D，其中，其中Va指的是电机的平均速度。由上面的公指的是电机的平均速度。由上面的公式可见，当我们改变占空式可见，当我们改变占空D=t1/T时，就可以得到不同的时，就可以得到不同的电机平均速度电机平均速度Va,从而达到调速的目的。从而达到调速的目的。PWMPWM调速软件实现调速软件实现采用定时器做为脉宽控制的定时方式，这一方式产生的脉采用定时器做为脉宽控制的定时方式，这一方式产生的脉 冲宽度极其精确，误差只在几个冲宽度极其精确，误差只在几个usus。脉宽脉宽W W、定时标记、定时标记T T定时计数器定时计数器10us10us中断一次，一共中断一次，一共100100次，周期次，周期1ms1msTWPWM 控制流程图控制流程图L298电机驱动电机驱动 L298是是SGS公司的产品，公司的产品，L298N为为15个管角的个管角的单块集成电路，高电压，高电流，四通道驱动。单块集成电路，高电压，高电流，四通道驱动。其额定工作电流为其额定工作电流为 1 A，最大可达，最大可达 1.5 A，Vss 电压最小电压最小 4.5 V，最大可达，最大可达 46 V。L298N可直接可直接对电机进行控制，无须隔离电路，可以驱动双对电机进行控制，无须隔离电路，可以驱动双电机。电机。L298内部结构内部结构 当使能端为高电平时，输入端当使能端为高电平时，输入端IN1为为PWM号号,IN2为为低电平信号时低电平信号时,电机正转；输入端电机正转；输入端IN1为低电平信号，为低电平信号，IN2为为PWM信号时信号时,电机反转电机反转;IN1与与IN2相相 同时同时,电机电机快速停止。当使能端为低电平时快速停止。当使能端为低电平时,电动机停止转动。电动机停止转动。主程序流程图主程序流程图 首先运行程序主函数首先运行程序主函数main,进行系统初始化，进行系统初始化，设置定时设置定时/计数器工作方计数器工作方式式1，开启，开启T1中断，定时中断，定时10us。然后进行按键查。然后进行按键查询，本系统有五个按键，询，本系统有五个按键，加速、减速、正反转、加速、减速、正反转、急停、复位。如果有按急停、复位。如果有按键按下，得到相对应的键按下，得到相对应的脉冲脉冲W，最后利用，最后利用LED数码管实时显示脉宽数码管实时显示脉宽W。硬件连接硬件连接实物设计成果实物设计成果电机正转，第一位数码管显示电机正转，第一位数码管显示“1”电机反转，第一位数码管显示为电机反转，第一位数码管显示为“0”系统中后三位数码管显示脉宽系统中后三位数码管显示脉宽W，电机加速，电机加速，W相应变大相应变大系统中后三位数码管显示脉宽系统中后三位数码管显示脉宽W，电机减速，电机减速，W相应变小相应变小 电机急停，脉宽电机急停，脉宽W清零清零 衷心感谢各位评审老师！感谢你们在百忙之中参与我的论文评阅工作，谢谢！最后，由于时间的仓促及自身专业水平的不足，整篇论文定会存在尚未发现的缺点和错误，恳请阅读此篇论文的各位老师多予指正，不胜感激！谢谢！