摘 要
本文介绍了一种基于单片机的转速控制系统的设计方案，设计过程以及设计成果。该系统的设计是通过软件和硬件结合的方法实现的。硬件部分主要由单片机最小系统和数字随动系统学习机两部分构成，其中包括A/D采集转换电路、显示电路、D/A转换电路和PWM功放电路等，软件部分主要由采样滤波程序、标度转换程序、显示程序、键盘中断子程序、PID控制子程序等构成。系统能够实现转速的实时采集、显示、报警和控制的功能，并可以通过键盘设定转速和PID相关参数，实现了对电动机的转速的测量和控制。
关键词：单片机 电机 转速测量 PID控制
目 录
摘 要………………………………………………………………………Ⅰ
Abstract……………………………………………………………………Ⅱ
第1章 绪论…………………………………………………………………1
1.1 课题背景……………………………………………………………1
1.2 转速控制的发展趋势………………………………………………2
1.3 论文的内容安排……………………………………………………3
第2章 方案论证…………………………………………………………4
2.1 转速控制系统任务分析……………………………………………4
2.2 转速控制系统原理…………………………………………………6
2.3 转速控制系统的设计方案…………………………………………9
2.3.1 转速控制系统硬件方案………………………………………9
2.3.2 转速控制系统软件方案………………………………………9
2.4 系统方案可行性分析……………………………………………11
2.4.1 技术可行性分析……………………………………………11
2.4.2 经济效益分析………………………………………………11
第3章 转速控制系统的硬件设计………………………………………12
3.1 数字随动系统简介………………………………………………12
3.1.1 直流电动机…………………………………………………12
3.1.1 PWM功放电路………………………………………………14
3.2 单片机最小系统的电路设计……………………………………17
3.2.1 A/D 转换电路………………………………………………17
3.2.2 D/A转换电路………………………………………………19
3.2.3 电源模块电路………………………………………………20
3.2.4 显示电路……………………………………………………20
3.2.5 键盘电路……………………………………………………22
3.2.6 时钟电路……………………………………………………22
3.2.7 复位电路……………………………………………………23
第4章 转速控制系统的软件设计………………………………………25
4.1 监控主程序………………………………………………………25
4.2 定时采样子程序…………………………………………………26
4.3 采样及滤波子程序………………………………………………27
4.4 数据处理及显示子程序…………………………………………28
4.5 键盘中断子程序…………………………………………………29
4.6 PID控制子程序……………………………………………………31
4.7 报警子程序……………………………………………………32
第5章 转速控制系统的调试与分析……………………………………34
5.1 单片机开发系统简介……………………………………………34
5.2 转速控制系统硬件调试…………………………………………34
5.3 转速控制系统软件调试…………………………………………35
5.4 转速控制系统联机调试…………………………………………35
5.5 调试故障及原因分析……………………………………………36
结论…………………………………………………………………………38
致谢…………………………………………………………………………39
参考文献……………………………………………………………………40
附录1 硬件原理图………………………………………………………41
附录2 程序清单…………………………………………………………42
附录3 元器件管脚图……………………………………………………70
