基于单片机的直流调速系统的设计-毕设论文.doc

基于单片机的直流调速系统的设计 本文主要研究了利用 AT89S52 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。文章介绍了 AT89S52 的详细参数，并对 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阐述。 一、单片机 AT89S52 的参数介绍 AT89S52 是一款低成本、低功耗的 8 位微控制器，具有 8KB 的 Flash 存储器，256 字节的 RAM 和 2048 字节的 EEPROM。它具有多种接口，包括串行通信接口、并行通信接口、计时器/计数器、PWM 输出等。 二、PWM 信号的原理和产生方法 PWM 信号是一种脉宽调制信号，它通过改变占空比来控制电机的转速。PWM 信号的原理是将电机的输入信号分为两部分，一部分为高电平，一部分为低电平，然后通过 PWM modulator 将两部分信号组合成一个脉宽调制信号。PWM 信号的产生方法有两种，一种是使用定时器/计数器来产生 PWM 信号，另外一种是使用软件编程来产生 PWM 信号。 三、PWM 信号的占空比调节 PWM 信号的占空比是指高电平和低电平的时间之比。通过调整占空比，可以控制电机的转速。PWM 信号的占空比可以通过软件编程来调节，例如使用 C 语言编程，可以使用 timer/counter 来控制 PWM 信号的占空比。 四、单片机控制 PWM 信号的实现 使用单片机控制 PWM 信号需要设计一个闭环系统，包括 PWM 信号的产生、电机的转速测量和显示、键盘输入等部分。在本设计中，使用 AT89S52 单片机作为中心控制器，通过软件编程来产生 PWM 信号，并将其输出到电机控制模块中。 五、PID 控制算法 PID 控制算法是指比例integral_derivative 控制算法，是一种常用的控制算法。PID 控制算法可以用来控制电机的转速，通过调整 PID 参数，可以实现对电机的精确控制。在本设计中，使用 PID 控制算法来控制电机的转速。 六、MATLAB 仿真和分析 在本设计中，使用 MATLAB 软件来仿真和分析电机的转速控制。通过 MATLAB 仿真，可以模拟电机的转速控制过程，并对电机的转速进行实时测量和显示。 七、结论 本文主要研究了利用 AT89S52 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。通过对 PWM 信号的原理、产生方法和占空比调节的介绍，可以更好地理解单片机控制 PWM 信号的实现。同时，本文还介绍了 PID 控制算法和 MATLAB 仿真和分析的应用，提供了一种设计闭环系统的思路和方法。