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    青海体彩十一选五:单片机课程设计.doc


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    文档介绍:
    “单片机原理与应用”课程设计———直流电机调速系统目录课程设计设计任务书设计项目简介一.总体设计方案二.单元??樯杓迫?系统硬件电路设计四.调速设计??槲?系统的电路原理图六.程序清单七.设计总结课程设计设计任务书:本设计以MCS-51系列单片机为核心,采用常用电子器件设计,一个启动开关,一个停止开关,一个正向开关,一个反向开关,8位拨码开关负责设置占空比,进行脉冲宽度调制,可实现电动机的正转,反转,刹车,滑行,4种状态,并可根据占空比调节调速。设计项目简介:在现代电子产品中,自动控制系统,电子仪器设备、家用电器、电子玩具等等方面,直流电机都得到了广泛的应用。大家熟悉的录音机、电唱机、录相机、电子计算机等,都不能缺少直流电机。所以直流电机的控制是一门很实用的技术。直流电机,大体上可分为四类:几相绕组的步进电机、永磁式换流器直流电机、伺服电机、两相低电压交流电机直流电机具有良好的启动性能和调速特性,它的特点是启动转矩大,最大转矩大,能在宽广的范围内平滑、经济地调速,转速控制容易,调速后效率很高。与交流调速相比,直流电机结构复杂,生产成本高,维护工作量大。随着大功率晶体管的问世以及矢量控制技术的成熟,使得矢量控制变频技术获得迅猛发展,从而研制出各种类型、各种功率的变频调速装置,并在工业上得到广泛应用。适用范围:直流调速器在数控机床、造纸印刷、纺织印染、光缆线缆设备、包装机械、电工机械、食品加工机械、橡胶机械、生物设备、印制电路板设备、实验设备、焊接切割、轻工机械、物流输送设备、机车车辆、医疗设备、通讯设备、雷达设备、卫星地面接受系统等行业广泛应用。高性能的交流传动应用比重逐年上升,在工业部门中,用可调速交流传动取代直流传动将成为历史的必然。 尽管如此,我认为设计一个直流电机调速系统,不论是从学习还是实践的角度,对一名机械设计及其自动化专业的大学生都会产生积极地作用,有利于提高学习热情。一.总体设计方案PWM波调速: 采用由达林顿管组成的H型PWM电路(图1)。用单片机控制达林顿管使之工作在占空比可调的开关状态,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型电路保证了可以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PWM调速技术。我们采用了定频调宽方式,因为采用这种方式,电动机在运转时比较稳定;并且在采用单片机产生PWM脉冲的软件实现上比较方便。且对于直流电机,采用软件延时所产生的定时误差在允许范围。图1PWM波调速电路其结构图如图2所示:单片机(速度的测量计算、输入设定及系统控制)单片机(PID运算控制器、PWM模拟发生器)电机速度采集电路电机驱动电路键盘显示器图2电机PID调速系统总体设计框图直流调速器就是调节直流电动机速度的设备,上端和交流电源连接,下端和直流电动机连接,直流调速器将交流电转化成两路输出直流电源,一路输入给直流电机砺磁(定子),一路输入给直流电机电枢(转子),直流调速器通过控制电枢直流电压来调节直流电动机转速。同时直流电动机给调速器一个反馈电流,调速器根据反馈电流来判断直流电机的转速情况,必要时修正电枢电压输出,以此来再次调节电机的转速。直流电机的调速方案一般有下列3种方式:1、改变电枢电压;2、改变激磁绕组电压;3、改变电枢回路电阻。使用单片机来控制直流电机的变速,一般采用调节电枢电压的方式,通过单片机控制PWM1,PWM2,产生可变的脉冲,这样电机上的电压也为宽度可变的脉冲电压。根据公式U=其中:U为电枢电压;a为脉冲的占空比(0<a<1);VCC直流电压源,这里为5V。电动机的电枢电压受单片机输出脉冲控制,实现了利用脉冲宽度调制技术(PWM)进行直流电机的变速。因为在H桥电路中,只有PWM1与PWM2电平互为相反时电机才能驱动,也就是PWM1与PWM2同为高电平或同为低电平时,都不能工作,所以上图中的实际脉冲宽度为B,我们把PWM波的周期定为1ms,占空比分100级可调(每级级差为10%),这样定时器T0每0.01ms产生一次定时中断,每100次后进入下一个PWM波的周期。上图中,占空比是60%,即输出脉冲的为0.6ms,断开脉冲为0.4ms,这样电枢电压为5*60%=3V。我们讨论的是可以正转反转的,如果只按一个方向转,我们就只要把PWM1置为高电平或低电平,只改变另一个PWM2电平的脉冲变化即可,,如下图(Q4导通,Q3闭合,电机只能顺时针调整转动速度)二.单元??樯杓?一)H桥驱动电路设计方案图示的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。如图1所示,要使电机运转,必须导通对角线上的一对三极管。根据不同三极管对的导通情况,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。H桥 内容来自淘豆网3d开奖结果走势图连线 www.obl9.com转载请标明出处.
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