直流电机PWM调速装置的设计与制作

摘  要

PWM控制技术是一中广泛应用于控制领域的技术，其原理是利用冲量相等而形状不相同的窄脉冲加在具有惯性的环节时候，效果基本相同。

本文设计了以STC89C52RC单片机和MOS管IRF540、IRF9540控制的直流电机PWM调速系统。通过改变PWM的占空比来实现电机的正转、反转、加速、减速、停止等功能。文章对基于STC89C52RC单片机的直流电机PWM调速系统进行研究。论文根据系统的要求完成了整体方案设计和系统选型，针对所设计的控制方案对控制系统的软、硬件设计做了详细论述，硬件部分先做了整体设计，然后介绍了以STC89C52单片机为核心的硬件构成，对键盘电路、程序下载电路等做了详细阐述；软件部分采用模块化思想，编制了流程图，论述了软件的设计思想和方法。

关键词：直流调速、PWM控制、单片机

目录

摘 要 II

Abstract III

1 前 言 1

2 直流电机基本原理及性能分析 2

2.1 直流电机调速系统的发展 2

2.2 直流电机的基本结构 3

2.3 直流电机基本调速方法 3

2.4 直流电机的能量转换和特性曲线 5

3 PWM调速的基本原理 8

3.1 脉宽调制基本原理 8

3.2 脉宽调速系统的开环机械特性 9

3.3单闭环直流调速原理 10

3.4 PWM调速方案的优越性 13

4 系统硬件设计 15

4.1系统总体方案 15

4.2单片机模块 15

4.2.1  STC89C52RC单片机特性 15

4.2.2 单片机晶振模块 19

4.3 程序下载模块 20

   4.3.1 程序下载电路图 20

4.3.2 MAX232资料简介 20

4.4按键控制模块 20

4.5 H桥电路PWM控制电路 21

4.5.1 H桥工作原理 21

4.5.2 H桥器件选择 22

4.5.3 IRF540,IRF940简介 22

4.5.4电源电路 23

5 系统软件设计 24

5.1引言 24

5.2 PWM实现方式方案论证 24

5.3系统应用程序设计 24

5.4定时中断服务函数 26

6 系统抗干扰 28

7 结论 29

8 致谢 30

参考文献 31

附录一：原理图 32

附录二：实物图 33