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单片机课程设计报告PWM直流电动机调速控制系统.doc
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单片机课程设计报告PWM直流电动机调速控制系统.doc
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单片机原理及应用课程设计报告
设计题目:
学 院:
专 业:
班 级:
学 号:
学生:
指导教师:
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年 月 日
目录
1 设计要求及主要技术指标:......................................................................................................3
1.1 设计要求...........................................................................................................................4
1.2 主要技术指标...................................................................................................................4
2 设计过程......................................................................................................................................5
2.1 题目分析...........................................................................................................................8
2.2 整体构思...........................................................................................................................9
2.3 具体实现.........................................................................................................................11
3 元件说明及相关计算................................................................................................................13
4 调试过程....................................................................................................................................15
5 心得体会....................................................................................................................................21
参考文献.......................................................................................................................................22
附录一:电路原理图...................................................................................................................23
附录二:程序清单.......................................................................................................................24
设计题目:PWM 直流电机调速系统
本文设计的 PWM 直流电机调速系统,主要由 51 单片机、电源、H 桥驱动
电路、LED 液晶显示器、霍尔测速电路以及独立按键组成的电子产品。电源采
用 78 系列芯片实现+5V、+15V 对电机的调速采用 PWM 波方式,PWM 是脉
冲宽度调制,通过 51 单片机改变占空比实现。通过独立按键实现对电机的启
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1.1 设计要求
〔1〕在系统中扩展直流电动机控制驱动电路 L298,驱动直流测速电动机。
〔2〕使用定时器产生可控的 PWM 波,通过按键改变 PWM 占空比,控制直
流电动机的转速。
〔3〕设计一个 4 个按键的键盘。
K1:“启动/停顿〞。
K2:“正转/反转〞。
K3:“加速〞。
K4:“减速〞。
〔4〕手动控制。在键盘上设置两个按键----直流电动机加速和直流电动机减速
键。在手动状态下,每按一次键,电动机的转速按照约定的速率改变。
〔5〕*测量并在 LED 显示器上显示电动机转速〔rpm〕.
〔6〕实现数字 PID 调速功能。
1.2 主要技术指标
(1〕参考 L298 说明书,在系统中扩展直流电动机控制驱动电路。
(2)使用定时器产生可控 PWM 波,定时时间建议为 250us。
(3〕编写键盘控制程序,实现转向控制,并通过调整 PWM 波占空比,实
现调速;
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(4〕参考 Protuse 仿真效果图:图〔1〕
图〔1〕
2 设计过程
本文设计的直流 PWM 调速系统采用的是调压调速。系统主电路采用大功
率 GTR 为开关器件、H 桥单极式电路为功率放大电路的构造。PWM 调制局部
是在单片机开发平台之上,运用汇编语言编程控制。由定时器来产生宽度可调
的矩形波。通过调节波形的宽度来控制 H 电路中的 GTR 通断时间,以到达调节
电机速度的目的。增加了系统的灵活性和准确性,使整个 PWM 脉冲的产生过
程得到了大大的简化。
本设计以控制驱动电路 L298 为核心,L298 是 SGS 公司的产品,部包含
4 通道逻辑驱动电路。是一种二相和四相电机的专用驱动器,即含二个 H 桥的
高 电 压 大 电 流 双 全 桥 式 驱 动 器 , 接 收 标 准 TTL 逻 辑 电 平 信 号 , 可 驱 动
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