2020年计算机控制技术PWM电机速度控制系统设计方案.pdf

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1、计 算 机 控 制 技 术 PW M电 机 速 度 控 制 系 统 设 计 方 案文 档 仅 供 参 考，不 当 之 处，请 联 系 改 正。计 算 机 控 制 技 术 课 程 设 计 姓 名：学 号：系 另 U：专 业：班 级：指 导 教 师:二 o 一 一 年 十 二 月 十 六 日 目 录 1.课 程 设 计 目 的 12.课 程 设 计 题 目 和 要 求 12.1 课 程 设 计 的 要 求 和 内 容 包 括 原 始 数 据、技 术 要 求、工 作 要文 档 仅 供 参 考，不 当 之 处，请 联 系 改 正。求）12.2课 程 设 计 图 纸 内 容 及 张 数 13.设 计 内

2、 容 23.1 设 计 方 案 的 选 定 与 说 明。（根 据 给 定 任 务，对 所 拟 定 的 设 计 方 案 进 行 简 要 论 述 23.1.1 系 统 总 方 案 论 证 与 选 择 23.1.2 设 计 模 块 方 案 比 较 与 分 析 33.2 设 计 方 案 的 图 表 4 一）PWM波 软 件 软 件 设 计 4-）测 速 软 件 设 计 5 三）直 流 电 机 的 调 速 功 能 仿 真 61.调 速 前 的 波 形 图 72.调 速 后 的 波 形 图 7 四）电 机 速 度 的 测 量 并 显 示 功 能 仿 真 7 五）系 统 的 电 路 原 理 图 8 六）系

3、统 的 PCB图 83.3 论 述 方 案 的 各 部 分 工 作 原 理 93.3.1 8051单 片 机 的 基 本 组 成 93.3.2 PW M的 基 本 原 理 103 3 3 PWM发 生 电 路 主 要 芯 片 的 工 作 原 理 1 13.3.4 H 桥 驱 动 电 路 123.3.5 霍 尔 传 感 器 的 工 作 原 理 13文 档 仅 供 参 考，不 当 之 处，请 联 系 改 正。3.3.6 P I转 速 调 节 器 原 理 图 及 参 数 计 算 143.4 相 关 的 计 算 143.5 编 写 设 计 说 明 书 214.设 计 总 结 22参 考 书 目 22文

4、 档 仅 供 参 考，不 当 之 处，请 联 系 改 正。1.课 程 设 计 目 的 经 过 本 课 程 设 计,主 要 训 练 和 培 养 学 生 的 以 下 能 力：(1 查 阅 资 料：搜 集 与 本 设 计 有 关 部 门 的 资 料(包 括 从 已 发 表 的 文 献 中 和 从 生 产 现 场 中 搜 集 的 能 力；(2.方 案 的 选 择：树 立 既 考 虑 技 术 上 的 先 进 性 与 可 行 性，又 考 虑 经 济 上 的 合 理 性，并 注 意 提 高 分 析 和 解 决 实 际 问 题 的 能 力；(3.迅 速 准 确 的 进 行 工 程 计 算 的 能 力，计 算

5、机 应 用 能 力；(4.用 简 洁 的 文 字，清 晰 的 图 表 来 表 示 自 己 设 计 思 想 的 能 力。2.课 程 设 计 题 目 和 要 求 2.1 课 程 设 计 的 要 求 和 内 容 包 括 原 始 数 据、技 术 要 求、工 作 要 求)1.要 求 设 计 电 机 速 度 控 制 系 统，要 求 无 余 差，超 调 小。2.硬 件 采 用 5 1系 列 单 片 机，采 用 直 流 作 为 驱 动 元 件。3采 用 keil c 作 为 编 程 语 言，采 用 结 构 化 的 设 计 方 法 2.2课 程 设 计 图 纸 内 容 及 张 数 1.要 求 用 protel设

6、 计 出 硬 件 电 路 图。文 档 仅 供 参 考，不 当 之 处，请 联 系 改 正。2.画 出 系 统 控 制 框 图。3.画 出 软 件 流 程 图。3.设 计 内 容 3.1 设 计 方 案 的 选 定 与 说 明。（根 据 给 定 任 务，对 所 拟 定 的 设 计 方 案 进 行 简 要 论 述 3.1.1 系 统 总 方 案 论 证 与 选 择 方 案 一：直 接 加 直 流 电 源 来 控 制 电 机 的 转 动 速 度；根 据 电 动 机 在 其 额 定 电 压 时，电 动 机 有 一 定 的 额 定 转 速。根 据 其 输 入 电 压 的 减 小，其 转 动 速 度 也

7、相 应 的 减 小。从 而 在 传 统 的 改 变 电 动 机 的 转 速 问 题 中，就 是 利 用 所 给 电 动 机 的 电 压 的 不 同，而 达 到 人 们 所 需 要 的 大 约 速 度。方 案 二：以 单 片 机 AT89C51为 中 心 经 过 D/A转 换 器，将 单 片 机 数 字 量 转 换 为 模 拟 量，从 而 起 到 控 制 电 动 机 的 转 速 问 题。其 中 在 单 片 机 控 制 部 分 经 过 按 键 直 接 从 程 序 中 调 出 所 需 要 速 度 的 值，同 时 输 到 数 码 显 示 部 分 和 D/A转 换 部 分 以 实 现 电 动 机 的 调

8、 速。文 档 仅 供 参 考，不 当 之 处，请 联 系 改 正。图 1 电 路 组 成 框 图 方 案 三：采 用 AT89C51单 片 机 进 行 控 制。本 设 计 需 要 使 用 的 软 件 资 源 比 较 简 单，只 需 要 完 成 编 码 器 采 样 部 分、键 盘 控 制 部 分 以 及 显 示 输 出 功 能。采 用 AT89C51进 行 控 制 比 较 简 单、易 控 制、可 靠 性 高、抗 干 扰 能 力 强、精 度 高 且 体 积 大 大 减 小。输 出 速 度 的 调 节 是 经 过 键 操 作，显 示 速 度。AT89C51是 一 种 带 4 K 字 节 闪 烁 可

9、编 程 可 擦 除 只 读 存 储 器 的 低 电 压，高 性 能 C M 0S 8位 微 处 理 器.具 有 4 K字 节 可 编 程 闪 烁 存 储 器，可 擦 除 的 的 只 读 存 储 器（PEROM,ATMEL的 AT89C51是 一 种 高 效 微 控 制 器.AT89C51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.三 级 程 序 存 储 器 锁 定、128*8位 内 部 RAM、3 2可 编 程 I/O线、两 个 1 6位 定 时 器/计 数 器、5 个 中 断 源、可 编 程 串 行 通 道、低 功 耗 的

10、闲 置 和 电 模 式、片 内 振 荡 器 和 时 钟 电 路：电 路 框 图 如 图 2图 2 电 路 组 成 框 图 方 案 分 析：方 案 一 只 能 以 减 小 所 给 电 压 值 而 能 使 电 动 机 的 转 速 有 相 应 的 减 小，此 方 案 操 作 性 差 且 不 安 全。方 案 二 不 能 及 时 的文 档 仅 供 参 考，不 当 之 处，请 联 系 改 正。从 电 动 机 那 里 得 到 相 应 的 转 动 速 度，而 是 直 接 从 程 序 哪 儿 调 用 相 应 的 数 值 给 数 码 显 示。因 此，此 处 的 电 路 在 速 度 的 显 示 上 失 去 了 其

11、真 实 性。方 案 三 在 可 操 作 性 与 实 时 性 方 面 都 都 结 合 了 本 专 业 特 点，从 控 制 理 论 与 控 制 技 术 出 发，充 分 发 挥 与 应 用 本 学 科 特 点。因 此，设 计 采 用 方 案 三。3.1.2设 计 模 块 方 案 比 较 与 分 析 电 机 调 速 控 制 模 块：方 案 一：采 用 电 阻 网 络 或 数 字 电 位 器 调 整 电 动 机 的 分 压，从 而 达 到 调 速 的 目 的。可 是 电 阻 网 络 只 能 实 现 有 级 调 速，而 数 字 电 阻 的 元 器 件 价 格 比 较 昂 贵。更 主 要 的 问 题 在 于

12、 一 般 电 动 机 的 电 阻 很 小，但 电 流 很 大；分 压 不 但 会 降 低 效 率，而 且 实 现 很 困 难。方 案 二：采 用 继 电 器 对 电 动 机 的 开 或 关 进 行 控 制，经 过 开 关 的 切 换 对 电 机 的 速 度 进 行 调 整。这 个 方 案 的 优 点 是 电 路 较 为 简 单，缺 点 是 继 电 器 的 响 应 时 间 慢、机 械 结 构 易 损 坏、寿 命 较 短、可 靠 性 不 高。方 案 三：采 用 由 达 林 顿 管 组 成 的 H 型 P W M 电 路。用 单 片 机 控 制 达 林 顿 管 使 之 工 作 在 占 空 比 可 调

13、 的 开 关 状 态，精 确 调 整 电 动 机 转 速。这 种 电 路 由 于 工 作 在 管 子 的 饱 和 截 止 模 式 下，效 率 非 常 高；H 型 电 路 保 证 了 能 够 简 单 地 实 现 转 速 和 方 向 的 控 制；电 子 开 关 的 速 度 很 快，稳 定 性 也 极 佳，是 一 种 广 泛 采 用 的 P W M 调 速 技 术。兼 于 方 案 三 调 速 特 性 优 良、调 整 平 滑、调 速 范 围 广、过 载文 档 仅 供 参 考，不 当 之 处，请 联 系 改 正。能 力 大，因 此 本 设 计 采 用 方 案 三。3.2设 计 方 案 的 图 表 一）P

14、WM波 软 件 软 件 设 计 程 序 流 程 图：r软 件 电 机 控 制 的 方 框 图文 档 仅 供 参 考，不 当 之 处，请 联 系 改 正。二）测 速 软 件 设 计 软 件 测 速 的 方 框 图）电 路 原 理 图 L C D 显 示 电 哈 3 U76543210RRRRRRRR文 档 仅 供 参 考，不 当 之 处，请 联 系 改 正。LCD显 示 电 路-）霍 尔 传 感 器 的 电 路 原 理 图 三）直 流 电 机 的 调 速 功 能 仿 真 当 按 下 o p en键 时，电 机 开 始 工 作。若 需 要 加 快 电 机 的 转 速，则 按 下 add_speed

15、键，直 到 电 机 转 速 适 中；相 反，需 要 减 慢 电 机 的 转 速 时，则 按 下 sub_speed键，待 转 速 满 意 后，放 开 按 键。当 然，在 某 种 特 定 的 环 境 下，还 需 改 变 电 机 的 转 速，此 时，你 能 够 按 一 下 swap键，以 达 到 改 变 电 机 转 向 的 目 的。当 电 机 不 工 作 时，则 按 下 close键。文 档 仅 供 参 考，不 当 之 处，请 联 系 改 正。直 流 电 机 调 速 系 统 的 Proteus仿 真 图 1.调 速 前 的 波 形 图 电 机 启 动 时 的 脉 冲 波 形 占 空 比 2.调 速

16、 后 的 波 形 图文 档 仅 供 参 考，不 当 之 处，请 联 系 改 正。电 机 减 速 后 的 脉 冲 波 形 占 空 比 四）电 机 速 度 的 测 量 并 显 示 功 能 仿 真 对 电 机 转 速 的 显 示，为 使 用 者 提 供 了 更 为 直 观 的 界 面。用 户 能 够 根 据 液 晶 显 示 屏 上 的 数 字，调 整 电 机 的 转 速，为 调 速 提 供 了 方 便。从 显 示 数 字 的 稳 定 程 度，也 能 够 判 断 电 机 转 速 的 稳 定 性。若 显 示 数 字 几 乎 不 变，则 说 明 电 机 工 作 十 分 稳 定；与 之 相 反，显 示 数

17、字 不 停 地 变 化，则 说 明 电 机 工 作 非 常 不 稳 定。直 流 电 机 系 统 的 Proteus仿 真 五）系 统 的 电 路 原 理 图 电 源 电 路:;,-|tm ii 单 片 机 控 制 单 元文 档 仅 供 参 考，不 当 之 处，请 联 系 改 正。直 流 电 机 调 速 系 统 的 Protel原 理 图 由 电 源 模 块、单 片 机 控 制 单 元、电 机 驱 动 电 路、L C D显 示 电 路、霍 尔 传 感 器 电 路 构 成。六）系 统 的 PC B图，O匚 二 3.3论 述 方 案 的 各 部 分 工 作 原 理 3.3.1 8051单 片 机 的

18、 基 本 组 成 8051单 片 机 由 CPU和 8个 部 件 组 成，它 们 都 经 过 片 内 单 一 总 线 连 接，其 基 本 结 构 依 然 是 通 用 C PU加 上 外 围 芯 片 的 结 构 模 式，但 在 功 能 单 元 的 控 制 上 采 用 了 特 殊 功 能 寄 存 器 的 集 中 控 制 方 法。其 基 本 组 成 如 下 图 所 示：文 档 仅 供 参 考，不 当 之 处，请 联 系 改 正。图 2-2 8051基 本 结 构 图 2.CPU及 部 分 部 件 的 作 用 功 能 介 绍 如 下 中 央 处 理 器 CPU：它 是 单 片 机 的 核 心，完 成

19、运 算 和 控 制 功 能。内 部 数 据 存 储 器：8051芯 片 中 共 有 2 5 6个 R A M单 元，能 作 为 存 储 器 使 用 的 只 是 前 1 2 8个 单 元，其 地 址 为 O O H 7FHo 一 般 说 的 内 部 数 据 存 储 器 就 是 指 这 前 128个 单 元，简 称 内 部 RAM。内 部 程 序 存 储 器：8 051芯 片 内 部 共 有 4 K 个 单 元，用 于 存 储 程 序、原 始 数 据 或 表 格，简 称 内 部 ROM。定 时 器：8051片 内 有 2 个 16位 的 定 时 器，用 来 实 现 定 时 或 者 计 数 功 能，

20、而 且 以 其 定 时 或 计 数 结 果 对 计 算 机 进 行 控 制。中 断 控 制 系 统：该 芯 片 共 有 5 个 中 断 源，即 外 部 中 断 2 个，定 时/计 数 中 断 2 个 和 串 行 中 断 1个。3.8051单 片 机 引 脚 图文 档 仅 供 参 考，不 当 之 处，请 联 系 改 正。P1.0 1 40 V C CPl.1 2 8 0 5 1 39 P0.0P1.2 3 38 P0.1P1.3 4 37 P0.2P1.4 5 36 一 P0.3P1.5 6 35 P0.4P1.6 7 34 一 P0.5P1.7 8 33 P0.6RST/VPD 9 32 一

21、P0.7RXD/P3.0 10 31 EA/VPPTXD/P3.1 11 30-ALE/PR0GINT0/P3.2 12 29 PSENINT1/P3.3 13 28 P2.7T0/P3.4-14 27 一 P2.6T1/P3.5 15 26 P2.5WR/P3.6 16 25 P2.4RD/P3.7 17 24 P2.3X TA L2 18 23 P2.2X T A L 1 一 19 22 P2.1vss 20 21 P2.0图 2-3 8051单 片 机 引 脚 图 3.3.2PWM的 基 本 原 理 P W M（脉 冲 宽 度 调 制）是 经 过 控 制 固 定 电 压 的 直 流 电

22、源 开 关 频 率，改 变 负 载 两 端 的 电 压，从 而 达 到 控 制 要 求 的 一 种 电 压 调 整 方 法。P W M 能 够 应 用 在 许 多 方 面，比 如：电 机 调 速、温 度 控 制、压 力 控 制 等 等。在 P W M 驱 动 控 制 的 调 整 系 统 中，按 一 个 固 定 的 频 率 来 接 通 和 断 开 电 源，而 且 根 据 需 要 改 变 一 个 周 期 内“接 通”和“断 开”时 间 的 长 短。经 过 改 变 直 流 电 机 电 枢 上 电 压 的“占 空 比”来 达 到 改 变 平 均 电 压 大 小 的 目 的，从 而 来 控 制 电 动

23、机 的 转 速。也 正 因 为 如 此，P W M 又 被 称 为“开 关 驱 动 装 置”。如 图 2-8所 示：文 档 仅 供 参 考，不 当 之 处，请 联 系 改 正。图 2-8 PWM 方 波 设 电 机 始 终 接 通 电 源 时，电 机 转 速 最 大 为 Vmax,设 占 空 比 为 D=t l/T,则 电 机 的 平 均 速 度 为 Va=Vmax*D,其 中 Va指 的 是 电 机 的 平 均 速 度；Vmax是 指 电 机 在 全 通 电 时 的 最 大 速 度；D=t l/T是 指 占 空 比。由 上 面 的 公 式 可 见，当 我 们 改 变 占 空 比 D=t l/

24、T 时，就 能 够 得 到 不 同 的 电 机 平 均 速 度 V d,从 而 达 到 调 速 的 目 的。严 格 来 说，平 均 速 度 Vd与 占 空 比 D 并 非 严 格 的 线 性 关 系，可 是 在 一 般 的 应 用 中，我 们 能 够 将 其 近 似 地 看 成 是 线 性 关 系。3.3.3 PWM发 生 电 路 主 要 芯 片 的 工 作 原 理 1.数 据 比 较 器 具 有 数 据 比 较 功 能 的 芯 片 有 74LS6828,74LS6838等 8 位 数 值 比 较 器，4 位 数 值 比 较 器 4585等。本 PW M发 生 电 路 经 过 两 片 4 位

25、数 值 比 较 器 4585就 可 实 现 PW M信 号 的 产 生，因 此 选 用 4585作 为 信 号 发 生 电 路。芯 片 4585的 引 脚 图：文 档 仅 供 参 考，不 当 之 处，请 联 系 改 正。图 2-10 4sxs引 眈 2.串 行 计 数 器 系 统 PW M信 号 发 生 电 路 中 还 使 用 到 一 片 串 行 计 数 器，有 串 行 计 数 功 能 的 芯 片 有 4024、404()等，它 们 具 有 相 同 的 电 路 结 构 和 逻 辑 功 能，但 4024是 7 位 二 进 制 串 行 计 数 器，而 芯 片 4040是 一 个 1 2位 的 二

26、进 制 串 行 计 数 器，所 有 计 数 器 位 为 主 从 触 发 器，计 数 器 在 时 钟 下 降 沿 进 行 计 数。当 C R 为 高 电 平 时，它 对 计 数 器 进 行 清 零，由 于 在 时 钟 输 入 端 使 用 施 密 特 触 发 器，故 对 脉 冲 上 升 和 下 降 时 间 没 有 限 制，所 有 的 输 入 和 输 出 均 经 过 缓 冲。本 系 统 使 用 4040作 为 串 行 计 数 器，芯 片 4040的 引 脚 图 如 图 2-11所 示：图 2.11 4 0 4 0弓 I脚文 档 仅 供 参 考，不 当 之 处，请 联 系 改 正。3.3.4H桥 驱

27、动 电 路 图 2-1所 示 的 H 桥 式 电 机 驱 动 电 路 包 括 4 个 三 极 管 和 一 个 电 机，电 路 得 名 于“H 桥 驱 动 电 路”是 因 为 它 的 形 状 酷 似 字 母 H o 如 图 1.1-1所 示，要 使 电 机 运 转，必 须 导 通 对 角 线 上 的 一 对 三 极 管。根 据 不 同 三 极 管 正 确 导 通 情 况，电 流 可 能 会 从 左 至 右 或 从 右 至 左 流 过 电 机，从 而 控 制 电 机 的 转 向。图 4H桥 驱 动 电 路 要 使 电 机 运 转，必 须 使 对 角 线 上 的 一 对 三 极 管 导 通。例 如，

28、如 图 2-2所 示，当 Q 1管 和 Q 4管 导 通 时，电 流 就 从 电 源 正 极 经 Q1从 左 至 右 穿 过 电 机，然 后 再 经 Q 4回 到 电 源 负 极。按 图 中 电 流 箭 头 所 示，该 流 向 的 电 流 将 驱 动 电 机 顺 时 针 转 动。当 三 极 管 Q 1和 Q 4导 通 时，电 流 将 从 左 至 右 流 过 电 机，从 而 驱 动 电 机 按 特 定 方 向 转 动 电 机 周 围 的 箭 头 指 示 为 顺 时 针 方 向）。图 5H桥 驱 动 电 机 顺 时 针 转 动 图 2-3所 示 为 另 一 对 三 极 管 Q 2和 Q 3导 通

29、的 情 况，电 流 将 从 右 至 左 流 过 电 机。当 三 极 管 Q 2和 Q 3导 通 时，电 流 将 从 右 至 左 流 过 电 机，从 而 驱 动 电 机 沿 另 一 方 向 转 动 电 机 周 围 的 箭 头 表 示 为 逆 时 针 方 向）。图 6H桥 驱 动 电 机 逆 时 针 转 动文 档 仅 供 参 考，不 当 之 处，请 联 系 改 正。3.3.5 霍 尔 传 感 器 的 工 作 原 理 霍 尔 效 应：在 一 块 半 导 体 薄 片 上，其 长 度 为 1,宽 度 为 b,厚 度 为 d,当 它 被 置 于 磁 感 应 强 度 为 B 的 磁 场 中，如 果 在 它

30、相 正 确 两 边 通 以 控 制 电 流 I,且 磁 场 方 向 与 电 流 方 向 正 交，则 在 半 导 体 另 外 两 边 将 产 生 一 个 大 小 与 控 制 电 流 I 和 磁 感 应 强 度 B 乘 积 成 正 比 的 电 势 U H,即 U H=K H IB,其 中 k H 为 霍 尔 元 件 的 灵 敏 度。该 电 势 称 为 霍 尔 电 势，半 导 体 薄 片 就 是 霍 尔 元 件。工 作 原 理：霍 尔 开 关 集 成 电 路 中 的 信 号 放 大 器 将 霍 尔 元 件 产 生 的 幅 值 随 磁 场 强 度 变 化 的 霍 尔 电 压 U H 放 大 后 再 经

31、 信 号 变 换 器、驱 动 器 进 行 整 形、放 大 后 输 出 幅 值 相 等、频 率 变 化 的 方 波 信 号。信 号 输 出 端 每 输 出 一 个 周 期 的 方 波，代 表 转 过 了 一 个 齿。单 位 时 间 内 输 出 的 脉 冲 数 N,因 此 可 求 出 单 位 时 间 内 的 速 度 V=NTo3.3.6 P I转 速 调 节 器 原 理 图 及 参 数 计 算 图 3-1 P I转 源 调 3.4相 关 的 计 算 3.4.1 P I转 速 调 节 器 参 数 计 算文 档 仅 供 参 考，不 当 之 处，请 联 系 改 正。按 照 典 型 n 型 系 统 的 参

32、 数 选 择 方 法，转 速 调 节 器 参 数 和 电 阻 电 容 值 关 系 如 下：Kn-Rn/RO Fn=Rn/Cn Ton=1/4 RO*Con参 数 求 法：电 动 机 P=10KW U=220V I=55A n=1000转/分 电 枢 电 阻 R=0.5欧 姆 取 滤 波 电 路 中 R o=40千 欧 Rn=470千 欧 Cn=0.2uFCon=luF 则：Umax=220VUmin=220/0.9)*0.5=122VYi-l=0 W=1000 转/分 P=Kp=Rn/Ro=11.7I=Kp*T/Ti=1253.4.2相 关 程 序#include#define uchar u

33、nsigned char#define uint unsigned intsbit open=P2A0 sbit close=P2A1 sbit swap=P2A2osbit sub_speed=P2人 3。sbit add_speed=P2A4 0sbitPWMl=P3A0o文 档 仅 供 参 考，不 当 之 处，请 联 系 改 正。sbitPWM2=P3Ak/*液 晶 显 示*/sbit E=P3A7。sbit RW=P3A6osbit RS=P3 A 5。sbit test=P3 A4。int time=0。int high=20 0int period=30。int change=0。

34、int flag=0oint num_medium=0。int num_display=0。int count_speed=0。ucharwword=0 x30,0 x31,0 x32,0 x33,0 x34,0 x35,0 x36,0 x37,0 x38,O x39。/*延 时 t 毫 秒*/void delay(uchar tuint io文 档 仅 供 参 考，不 当 之 处，请 联 系 改 正。while(t(/*对 于 11.0592MHz时 钟，延 时 1ms*/for(i=0o i。写 命 令 函 数 LCDvoid wc51r(uchar j(RS=0oRW=0。P l=j。E

35、=l。E=0。delay(30)写 数 据 函 数 LCDvoid wc51ddr(uchar jRS=lo文 档 仅 供 参 考，不 当 之 处，请 联 系 改 正。RW=O。Pl=jcE=l。E=0。delay(20)/初 始 化 函 数 LCDvoid init(wc51r(0 x()lo/清 屏 wc51r(0 x38o/使 用 8位 数 据，显 示 两 行，使 用 5*7的 字 型 wc51r(0 x0co/显 示 器 件，光 标 开，字 符 不 闪 烁 wc51r(0 x06o/字 符 不 动，光 标 自 动 右 移 一 格/*8T0 中 断 服 务 程 序*PWM 波 的 生 成

36、 K J/void timeO_int(void interrupt 1(time+o/tim e为 中 断 次 数 THO=Oxeco文 档 仅 供 参 考，不 当 之 处，请 联 系 改 正。TL0=0 x78。if(change=0PWM2=l oif(time=high/high次 中 断 后 电 平 由 高 电 平 变 成 高 电 平 PWMl=0oelse if(time=period/period 相 当 于 周 期，保 持 不 变 的 PWM1=l otime=0 o)else PWM1=loif(time=highPWM2=0。else if(time=periodPWM2=

37、l o文 档 仅 供 参 考，不 当 之 处，请 联 系 改 正。time=O0/*T 1中 断 服 务 程 序*单 位 时 间 interrupt 3(count_speed+。if(count_speed-20 count_speed=0。num_display=num_medium。num_medium=0。I K J*K J速 度 显 示 的 数 据 处 理 K J K J K 1*/void datamade(uint data M M,NN。wc51r(0 xc2o文 档 仅 供 参 考，不 当 之 处，请 联 系 改 正。wc51ddr(Sowc51ddr(p0wc51ddr(e

38、owc51ddr(d0wc51ddr(Ox3a0NN=num_display%100 oMM=num_display/100 oMM=NN/10oNN=NN%10owc5 lddr(wwordMMowc5 lddr(wwordNN0)/*经 过 按 键 实 现 对 电 机 开 关、调 速、转 向 的 控 制 5 1 c 5 1 c 5 1 c 5 1 c Ivoid motor_control(if(open-1EA=1。if(close=1文 档 仅 供 参 考，不 当 之 处，请 联 系 改 正。EA=O。if(swap=1(change=-changeowhile(swap!=0()if

39、(sub_speed=1(high+o/改 变 h ig h来 改 变 占 空 比 if(high=30EA=0owhile(sub_speed!=0)if(add_speed=1 high oif(high=5high=5 owhile(add_speed!=0文 档 仅 供 参 考，不 当 之 处，请 联 系 改 正。()|K|*|K|K1 K1 K1*|K1*K|主 函 数*j*K|*1 K 1 K|K|K|!void main(P2=0 x00。ETO=1 o/to中 断 允 许 位 ET1=1。TMOD=OxlloTHO=Oxeco/定 时 器 TO设 置 参 数 TLO=0 x78

40、 oTH1=0 x 3 c。定 时 器 T 1设 置 参 数 TL1=OxbOoTRO=1 oTRI=1。init(o 液 晶 显 示 初 始 化 程 序文 档 仅 供 参 考，不 当 之 处，请 联 系 改 正。while(l(wc51r(0 x84owc51ddr(Howc51ddr(eowc51ddr(Towc51ddr(lowc51ddr(ooif(test=0num_medium+。datamade(omotor_control(o3.5编 写 设 计 说 明 书 直 流 电 动 机 具 有 良 好 的 起 动、制 动 性 能，宜 于 在 大 范 围 内 平 滑 调 速，在 许 多

41、需 要 调 速 或 快 速 正 反 向 的 电 力 拖 动 领 域 中 得 到 了 广 泛 的 应 用。从 控 制 的 角 度 来 看，直 流 调 速 还 是 交 流 拖 动 系 统 的 基 础。早 期 直 流 电 动 机 的 控 制 均 以 模 拟 电 路 为 基 础，采 用 运 算 放 大 器、非 线 性 集 成 电 路 以 及 少 量 的 数 字 电 路 组 成，控 制 系 统 的 硬文 档 仅 供 参 考，不 当 之 处，请 联 系 改 正。件 部 分 非 常 复 杂，功 能 单 一，而 且 系 统 非 常 不 灵 活、调 试 困 难，阻 碍 了 直 流 电 动 机 控 制 技 术 的

42、 发 展 和 应 用 范 围 的 推 广。随 着 单 片 机 技 术 的 日 新 月 异，使 得 许 多 控 制 功 能 及 算 法 能 够 采 用 软 件 技 术 来 完 成，为 直 流 电 动 机 的 控 制 提 供 了 更 大 的 灵 活 性，并 使 系 统 能 达 到 更 高 的 性 能。采 用 单 片 机 构 成 控 制 系 统，能 够 节 约 人 力 资 源 和 降 低 系 统 成 本，从 而 有 效 的 提 高 工 作 效 率。传 统 的 控 制 系 统 采 用 模 拟 元 件，虽 在 一 定 程 度 上 满 足 了 生 产 要 求，可 是 因 为 元 件 容 易 老 化 和 在

43、 使 用 中 易 受 外 界 干 扰 影 响，而 且 线 路 复 杂、通 用 性 差，控 制 效 果 受 到 器 件 性 能、温 度 等 因 素 的 影 响，故 系 统 的 运 行 可 靠 性 及 准 确 性 得 不 到 保 证，甚 至 出 现 事 故。当 前，直 流 电 动 机 调 速 系 统 数 字 化 已 经 走 向 实 用 化，伴 随 着 电 子 技 术 的 高 度 发 展，促 使 直 流 电 机 调 速 逐 步 从 模 拟 化 向 数 字 化 转 变，特 别 是 单 片 机 技 术 的 应 用，使 直 流 电 机 调 速 技 术 又 进 入 到 一 个 新 的 阶 段，智 能 化、高

44、 可 靠 性 已 成 为 它 发 展 的 趋 势。4.设 计 总 结 经 过 一 个 星 期 的 课 程 设 计，留 给 我 印 象 最 深 的 是 要 设 计 一 个 成 功 的 电 路，必 须 要 有 要 有 扎 实 的 理 论 基 础，还 要 有 坚 持 不 懈 的 精 神。本 次 的 课 程 设 计 实 现 了 对 直 流 电 机 的 调 速 和 测 速，个 人 感 觉 其 中 还 有 许 多 不 够 完 善 的 地 方，此 次 的 设 计 并 不 奢 望 一 定 能 成文 档 仅 供 参 考，不 当 之 处，请 联 系 改 正。功，但 一 定 要 对 已 学 的 各 种 电 子 知

45、识 能 有 一 定 的 运 用 能 力，例 如:让 我 更 加 深 入 的 认 识 了 单 片 机 的 作 用，也 进 一 步 的 明 白 了 PWM的 工 作 原 理。在 各 部 件 的 配 置 组 合 方 面 也 得 到 了 进 一 步 的 了 解，学 习 了 H 桥 驱 动 电 路 的 功 能 及 应 用，重 新 巩 固 了 霍 尔 传 感 器 工 作 原 理。这 次 的 设 计 让 我 明 白 了 在 学 校 中 所 学 的 任 何 科 目 都 是 相 当 重 要 的，因 为 在 设 计 创 作 中，每 个 科 目，每 个 方 面 的 知 识 都 是 缺 一 不 可 的，我 们 都 必

46、 须 能 够 融 会 贯 通，把 所 学 到 各 项 理 论 都 能 够 应 用 到 实 践 当 中，创 造 出 要 求 的 产 品。当 然 这 次 的 课 设 也 能 检 查 下 对 所 学 知 识 的 运 用 能 力 的 好 坏，而 且 开 始 慢 慢 走 上 创 造 的 道 路，这 是 非 常 可 贵 的 一 点。参 考 书 目 1 竺 可 桢.物 理 学.北 京：科 学 出 版 社，理 学.张 昆，冯 立 群，余 昌 车 玉，等.机 器 人 柔 性 手 腕 的 球 面 齿 轮 设 计 研 究.沈 阳 工 业 大 学 学 报，1994,34(2:1-7.参 考 文 献 表 根 据 福 州 大 学 学 报 编 排 规 范 的 要 求 书 写，作 者 姓 名 写 到 第 三 位,余 者 写“，等”或“，etal.”。序 号 作 者.书 名.出 版 地：出 版 者，出 版 年.