基于单片机实现直流电机pwm调速系统.doc
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基于单片机实现直流电机pwm调速系统,基于单片机实现直流电机pwm调速系统目 录摘要3英文摘要4前言5第一章系统硬件电路的设计6第一节系统总体设计框图及单片机系统的设计61.1.1 系统总体设计框图61.1.2 8051单片机简介 61.1.3 单片机系统中所用其他芯片简介 81.1.4 8051单片机扩展电路及分析10第二节pwm信号发生电路设计131....
内容介绍
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基于单片机实现直流电机PWM调速系统
目 录
摘要………………………………………………………………………………3
英文摘要…………………………………………………………………………4
前言………………………………………………………………………………5
第一章 系统硬件电路的设计…………………………………………………6
第一节 系统总体设计框图及单片机系统的设计……………………………6
1.1.1 系统总体设计框图……………………………………………………6
1.1.2 8051单片机简介…………………………………………………… 6
1.1.3 单片机系统中所用其他芯片简介 …………………………………8
1.1.4 8051单片机扩展电路及分析………………………………………10
第二节 PWM信号发生电路设计………………………………………………13
1.2.1 PWM的基本原理……………………………………………………13
1.2.2 PWM信号发生电路设计……………………………………………14
1.2.3 PWM发生电路主要芯片的工作原理………………………………15
第三节 功率放大驱动电路设计………………………………………………17
1.3.1 芯片IR2110性能及特点……………………………………………17
1.3.2 芯片IR2110引脚图及功能…………………………………………18
第四节 主电路设计…………………………………………………………20
1.4.1 延时保护电路………………………………………………………20
1.4.2 主电路………………………………………………………………20
1.4.3 输出电压波形………………………………………………………22
第五节 测速发电机…………………………………………………………22
第六节 滤波电路……………………………………………………………23
第七节 A/D转换……………………………………………………………23
1.7.1 芯片ADC0809介绍…………………………………………………23
1.7.2 ADC0809的引脚及其功能…………………………………………23
第二章 系统软件程序的设计………………………………………………24
第一节 PI转速调节器原理图及参数计算…………………………………24
第二节 系统中部分程序的设计……………………………………………25
2．2．1单片机资源配……………………………………………………25
2．2．2程序流图…………………………………………………………29
结论…………………………………………………………………………30
结束语………………………………………………………………………30
参考文献……………………………………………………………………30
摘 要
本文主要研究了利用MCS-51系列单片机控制PWM信号从而实现对直流电机转速进行控制的方法。文章中采用了专门的芯片组成了PWM信号的发生系统，并且对PWM信号的原理、产生方法以及如何通过软件编程对PWM信号占空比进行调节，从而控制其输入信号波形等均作了详细的阐述。此外，本文中还采用了芯片IR2110作为直流电机正转调速功率放大电路的驱动模块，并且把它与延时电路相结合完成了在主电路中对直流电机的控制。另外，本系统中使用了测速发电机对直流电机的转速进行测量，经过滤波电路后，将测量值送到A/D转换器，并且最终作为反馈值输入到单片机进行PI运算，从而实现了对直流电机速度的控制。在软件方面，文章中详细介绍了PI运算程序，初始化程序等的编写思路和具体的程序实现。
关键词： PWM信号 测速发电机 PI运算
Abstract
This article mainly introduces the method to generate the PWM signal by using MCS-51 single-chip computer to control the speed of a D.C. motor. It also clarifies the principles of PWM and the way to adjust the duty cycle of PWM signal. In addition, IR2110 has been used as an actuating device of the power amplifier circuit which controls the speed of rotation of D.C. motor. What’s more, tachogenerator is used in this system to measure the speed of D.C. motor. The result of the measurement is sent to A/D converter after passing the filtering circuit, and finally the feedback single is stored in the single-chip computer and participates in a PI calculation. As for the software, this article introduces in detail the idea of the programming and how to make it.
Key words: PWM signal tachogenerator PI calculation
前 言
本文主要研究了利用MCS-51系列单片机，通过PWM方式控制直流电机调速的方法。
冲量相等而形状不同的窄脉冲加在具有惯性的环节上时，其效果基本相同。PWM控制技术就是以该结论为理论基础，使输出端得到一系列幅值相等而宽度不相等的脉冲，用这些脉冲来代替正弦波或其他所需要的波形。按一定的规则对各脉冲的宽度进行调制，既可改变逆变电路输出电压的大小，也可改变输出频率。
PWM控制的基本原理很早就已经提出，但是受电力电子器件发展水平的制约，在上世纪80年代以前一直未能实现。直到进入上世纪80年代，随着全控型电力电子器件的出现和迅速发展，PWM控制技术才真正得到应用。随着电力电子技术、微电子技术和自动控制技术的发展以及各种新的理论方法，如现代控制理论、非线性系统控制思想的应用，PWM控制技术获得了空前的发展。到目前为止，已经出现了多种PWM控制技术。
PWM控制技术以其控制简单、灵活和动态响应好的优点而成为电力电子技术最广泛应用的控制方式，也是人们研究的热点。由于当今科学技术的发展已经没有了学科之间的界限，结合现代控制理论思想或实现无谐振软开关技术将会成为PWM控制技术发展的主要方向之一。
本文就是利用这种控制方式来改变电压的占空比实现直流电机速度的控制。文章中采用了专门的芯片组成了PWM信号的发生系统，然后通过放大来驱动电机。利用直流测速..
目 录
摘要………………………………………………………………………………3
英文摘要…………………………………………………………………………4
前言………………………………………………………………………………5
第一章 系统硬件电路的设计…………………………………………………6
第一节 系统总体设计框图及单片机系统的设计……………………………6
1.1.1 系统总体设计框图……………………………………………………6
1.1.2 8051单片机简介…………………………………………………… 6
1.1.3 单片机系统中所用其他芯片简介 …………………………………8
1.1.4 8051单片机扩展电路及分析………………………………………10
第二节 PWM信号发生电路设计………………………………………………13
1.2.1 PWM的基本原理……………………………………………………13
1.2.2 PWM信号发生电路设计……………………………………………14
1.2.3 PWM发生电路主要芯片的工作原理………………………………15
第三节 功率放大驱动电路设计………………………………………………17
1.3.1 芯片IR2110性能及特点……………………………………………17
1.3.2 芯片IR2110引脚图及功能…………………………………………18
第四节 主电路设计…………………………………………………………20
1.4.1 延时保护电路………………………………………………………20
1.4.2 主电路………………………………………………………………20
1.4.3 输出电压波形………………………………………………………22
第五节 测速发电机…………………………………………………………22
第六节 滤波电路……………………………………………………………23
第七节 A/D转换……………………………………………………………23
1.7.1 芯片ADC0809介绍…………………………………………………23
1.7.2 ADC0809的引脚及其功能…………………………………………23
第二章 系统软件程序的设计………………………………………………24
第一节 PI转速调节器原理图及参数计算…………………………………24
第二节 系统中部分程序的设计……………………………………………25
2．2．1单片机资源配……………………………………………………25
2．2．2程序流图…………………………………………………………29
结论…………………………………………………………………………30
结束语………………………………………………………………………30
参考文献……………………………………………………………………30
摘 要
本文主要研究了利用MCS-51系列单片机控制PWM信号从而实现对直流电机转速进行控制的方法。文章中采用了专门的芯片组成了PWM信号的发生系统，并且对PWM信号的原理、产生方法以及如何通过软件编程对PWM信号占空比进行调节，从而控制其输入信号波形等均作了详细的阐述。此外，本文中还采用了芯片IR2110作为直流电机正转调速功率放大电路的驱动模块，并且把它与延时电路相结合完成了在主电路中对直流电机的控制。另外，本系统中使用了测速发电机对直流电机的转速进行测量，经过滤波电路后，将测量值送到A/D转换器，并且最终作为反馈值输入到单片机进行PI运算，从而实现了对直流电机速度的控制。在软件方面，文章中详细介绍了PI运算程序，初始化程序等的编写思路和具体的程序实现。
关键词： PWM信号 测速发电机 PI运算
Abstract
This article mainly introduces the method to generate the PWM signal by using MCS-51 single-chip computer to control the speed of a D.C. motor. It also clarifies the principles of PWM and the way to adjust the duty cycle of PWM signal. In addition, IR2110 has been used as an actuating device of the power amplifier circuit which controls the speed of rotation of D.C. motor. What’s more, tachogenerator is used in this system to measure the speed of D.C. motor. The result of the measurement is sent to A/D converter after passing the filtering circuit, and finally the feedback single is stored in the single-chip computer and participates in a PI calculation. As for the software, this article introduces in detail the idea of the programming and how to make it.
Key words: PWM signal tachogenerator PI calculation
前 言
本文主要研究了利用MCS-51系列单片机，通过PWM方式控制直流电机调速的方法。
冲量相等而形状不同的窄脉冲加在具有惯性的环节上时，其效果基本相同。PWM控制技术就是以该结论为理论基础，使输出端得到一系列幅值相等而宽度不相等的脉冲，用这些脉冲来代替正弦波或其他所需要的波形。按一定的规则对各脉冲的宽度进行调制，既可改变逆变电路输出电压的大小，也可改变输出频率。
PWM控制的基本原理很早就已经提出，但是受电力电子器件发展水平的制约，在上世纪80年代以前一直未能实现。直到进入上世纪80年代，随着全控型电力电子器件的出现和迅速发展，PWM控制技术才真正得到应用。随着电力电子技术、微电子技术和自动控制技术的发展以及各种新的理论方法，如现代控制理论、非线性系统控制思想的应用，PWM控制技术获得了空前的发展。到目前为止，已经出现了多种PWM控制技术。
PWM控制技术以其控制简单、灵活和动态响应好的优点而成为电力电子技术最广泛应用的控制方式，也是人们研究的热点。由于当今科学技术的发展已经没有了学科之间的界限，结合现代控制理论思想或实现无谐振软开关技术将会成为PWM控制技术发展的主要方向之一。
本文就是利用这种控制方式来改变电压的占空比实现直流电机速度的控制。文章中采用了专门的芯片组成了PWM信号的发生系统，然后通过放大来驱动电机。利用直流测速..
