直流电机调速系统研制

摘  要

                             

本课题是关于直流电机PWM脉宽调速系统的研究，主要实现对电机转向和转速的控制。文章针对直流电机的基本特性，直流调速的原理，直流调速控制方式及调速特性，以及PWM基本原理及实现方式进行了全面阐述。同时对单片机AT89C51，L298电机驱动模块和电路仿真中使用的proteus仿真软件和keil程序编译软件的基本信息、特点做了简要介绍说明和分析。    设计使用AT89C51单片机作为整个控制系统的控制电路的核心部分，配以各种显示、驱动模块，实现对电机的正反转和转速控制。整个电路由命令输入模块、驱动模块和显示模块组成。采用带中断的独立式键盘作为命令的输入，单片机在程序控制下输出PWM波形，驱动模块完成电机正反转控制。在设计中，采用PWM调速方式，通过改变PWM的占空比从而改变电动机的电枢电压，进而实现对电动机的调速。最后使用proteus和keil的联机仿真对该系统的性能进行调试。

关键词： 直流电机，PWM，AT89C51，PROTEUS，KEIL

目 录

摘  要 II

1 绪 论 1

1.1 系统开发背景及现状 1

1.2 系统开发的目的和意义 2

1.3 系统开发使用技术和软硬件 2

2 研究对象及研究技术 3

2.1 直流电机 3

2.1.1 直流电机的结构 3

2.1.2 直流电机工作原理 4

2.1.3 直流电机的调速原理 4

2.2 PWM脉宽调速 5

2.3 PID算法设计思想及实现方法 6

2.3.1 PID算法设计思想 6

2.3.2 PID实现方法 7

3 总体方案设计 8

3.1 系统总硬件结构 8

4 主要硬件模块 9

4.1 AT89C51芯片 9

4.1.1 简述 9

4.1.2 引脚功能说明 9

4.1.3 复位电路 13

4.2 L298芯片 14

4.2.1 简述 14

4.2.2 引脚功能说明 14

4.2.3 驱动电路 16

5 输入输出模块 18

5.1 独立式键盘输入模块 18

5.2 LED显示模块 20

6 软件支持 21

6.1 Proteus仿真软件 21

6.1.1 简述 21

6.1.2 设计的建立 22

6.2 Keil 编译软件 24

6.2.1 简述 24

6.2.2 新工程的建立 24

6.2.3 联调中proteus的设置 26

6.2.4 keil在联调中的设置 27

7 仿真和调试 28

8 总结 32

致谢 33

参考文献 34

附录 35

附录A 系统总仿真图 35

附录B 系统源程序 36