1、转速的控制。调速方案的优越性自从全控型电力电子器件问世以后，就出现了采用脉冲宽度调制的高频开关控制方式，形成了脉宽调制变换器直流电机调速系统，的型属于调压调速，的桥能实现大功率调速国内的超大功率调速还要依靠可控硅实现可控整流来实现直流电机的调压调速。本设计采用直流极式控制的桥式变换器。与系统相比在很多方面有较大的优越性主电路线路简单，需用的功率器件少。开关频率高，电流容易连续，谐波少，电极损耗及发热都较小。张杰基于的直流电动机调速控制系统设计低速性能好，稳态精度高，调速范围宽，可达左右。若是与快速响应的电机配合，则系统频带宽，动态响应快，动态抗干扰能力强。功率开关器件工作在开关状态，通道损耗小，当开关频率适中时，开关损耗也不大，因而装置效率高。直流电机采用。
2、张杰基于的直流电动机调速控制系统设计转矩常数所联系的是机械转矩和电流之间的关系，是指转矩和有效电流之比。公式如下速度常数。和转矩常数有如下关系如果用转矩和转矩常数来表示电流，可得如下关系考虑到。和之间的关系，我们可将上式进步化为上式便是直流电机的转速转矩电阻转矩常数和速度常数之间的关系。这里转矩单位是电流单位是速度单位是电压单位是。直流电机可以运行在额定范围内的任何电压下，速度转矩曲线表述的是在恒定电压下电机的机械表现，该曲线可由两点法给出空载转速。和堵转转矩空载转速电机在额定电压空载的情况下的转速堵转转矩它是电机在堵转条件下的转矩值，也叫起动转矩，如图所示。空载转速与堵转转矩将随着给定电压的改变而成线算公。
3、栅盘圆面钳到沟槽中，光电传感器的发光二极管发出的红外线通过气隙照射到光栅盘，光通过光栅盘面上透光的光栅气隙可以使得光传感器的三极管导通，从极会输出个低电平，被光栅挡住的光不能透过去，使得光电传感器的极会输出个高电平。光电传感器原理图光电传感器在硬件电路设计上很简单,如图。在光电传感器的引脚上接个限流电阻，限制流过发光二极管的电流左右。计速方法本设计采用大功率半导体器件的直流电动机脉宽调速方法其方法就是相当于直流电电压降低，功率及转速降低。脉宽调制是调整脉冲的宽度而不是频率。脉冲宽了指的是高电平时间长了，低电平时间短了，是通过改变张杰基于的直流电动机调速控制系统设计电机电枢电压接通时间和通电周期的比值即占空比来控制电机速度，这种方法称为脉冲宽度调制简称。即供。
4、不控整流时，电网功率因素比相控整流器高。由于由以上优点直流系统应用日益广泛，特别在中小容量的高动态性能中。已完全取代了系统。为达到更好的机械特性要求，般直流电动机都是在闭环控制下运行。经常采用的闭环系统有转速负反馈和电流截至负反馈。系统方案设计直流电机的能量转换和特性曲线直流电机将电能，电流和电压转化为机械能速度。和转矩。其中损耗可分为摩擦损耗和热损耗热损耗是由于线圈电阻产生。余下的转化为机械能几，如图所示。因此电机的功率守恒可表述为更详细的叙述为在这能量转化过程中，有两个特性参数是至关重要的，他们是速度常数。和转矩常数。速度常数是指速度和线圈感应电压树之间的关系，是指在忽略摩擦的情况下的每个单位电压下的速度变化。与速度是成正比的，公式如下。
5、性关系。它相当于速度转矩曲线在特性曲线上平移，如图所示。空载转速与电压有如下关系速度转矩曲线走势是由斜率来表述的，与电压无关要，它是项体现电机性能的重参数，如下关系直流电机的速度与转矩间的关系可用下式表示张杰基于的直流电动机调速控制系统为宜。此频率在超声波频段范围内，可以消除电机在工作过程中的噪音。放大电路的连接电路外围电路如图所示。单片机输出的信号经光耦后，输出至输入端，此处的光耦对信号起到隔离电平转换和功率放大的作用。图中，为光耦上拉电阻，其值根据所用光耦的输入和输出地电流参数决定为电容滤波电容，为自举二极管，为栅极驱动电阻。张杰基于的直流电动机调速控制系统设计图驱动功率键盘输入电路本系统采用键盘，如图所示。图为按钮电路电源电路控制。
6、采用模块化程序设计思想，由系统初始化模块案件识别模块模块高优先级和低优先级中断服务程序四大模块组成。其中，系统初始化模块按键识别和显示模块在主程序完成，而中断服务完成定时溢出中断外部计数溢出中断的计数溢出中断以及外脉冲上边沿捕获中断等。整个软件的主程序和中断服务程序框图如图至。图主程序框图张杰基于的直流电动机调速控制系统设计图高优先级中断服务程序框图图低优先级中断服务程序框图张杰基于的直流电动机调速控制系统设计系统初始化模块主程序的系统初始化模块包括对单片机的系统时钟初始化单片机的方向初始化定时计数器的初始化定时计数器的初始化模块的初始化和系统相关变量的初始化过程。系统始终初始化单片机内部集成了经过校正的主时钟源，系统上电默认主时钟为。通常，需要对寄存器。
7、号的点阵式液晶显示模块。字符液晶显示模块以和为控制器，其接口信号功能和操作指令与控制器具有兼容性。字符液晶有等多种规格型号齐全的字符液晶显示模块，均具有相同的引线功能和编程指令，与单片机的接口具有通用性。下图为外观机构。张杰基于的直流电动机调速控制系统设计引脚与功能的引脚与功能表下图所示。引脚好引脚符号名称功能电源地接电源地端电源正端接电源正端液晶驱动电压端电压可调，端接地，端接可调电阻寄存器选择段为数据寄存器，为指令寄存器读写选择端为读数据，为写数据读写使能端写时，下降沿触发读时，高电平有效至位数据线数据总线与单片机接口模块与单片机的接口简单，单片机的连接图如总图所示。的端口直接与的相连接，的控制信号分别与的相连接。转速测量电路设计个完善的闭环系。
8、试软件，系列单片机可采用汇编语言或语言编写源程序代码。是个完整的单片机集成开发环境，也是目前最优秀最流行的单片机开发软件，大部分的系列的单片机都可以采用该软件工具进行开发。包括下列功能集成可视化编辑界面，可直接编写汇编等文件。集成代码生成工具，包括汇编器连接器等等。基本调试工具，支持调试断点工具走。系统的软件设计是用的汇编语言在集成环境下运行调试完成的运行。张杰基于的直流电动机调速控制系统设计直流电机转速控制器的软件设计直流电机转速控制器的软件设计和系统功能的开发和完善是个循序渐进过程，本文所作的软件开发是基于直流电机多速控制器的基本功能要求设计的该系统软件有主程序功能键处理程序电机运行显示程序键盘设置参数程序测速程序延时子程序等。该系统的整个软件设计全部。
9、系统需要个稳定的工作电压才能可靠工作，本系统的放大器要士单片机数码管驱动显示电源需要考虑到本系统的情况，采用了直接从市场上购买开关电源来满足要求，如图所示。张杰基于的直流电动机调速控制系统设计图所需电源复位和时钟电路为了预防系统在突然情况下出现死机等问题，特设计复位电路进行对程序计数器的重新赋值并重新开始工作，根据系列单片机的特点，采用典型的复位电路接法，不仅可以在上电时自动复位，还可以在程序运行中手动复位，手动复位只需要按下复位电路中的按键即可。如图。图复位和时钟电路显示电路介绍液晶显示模块由于其具有功耗低无电磁辐射寿命长价格低接口方便等系列显著优点，被广泛应用与各种仪表仪器测量显示装置计算机显示终端等方面。其中，字符液晶显示模块是类专用于显示字母数字符。
10、电电压是宽度可调的脉冲电压，当脉冲最宽时，相当于直流电，功率最大，转速最高。脉冲宽度减脉冲频率并没有变。脉宽调制并不是直接调整电机的速度，而是改变电机的功率或扭矩。扭矩大了，换向加快，转速就提高了。调速原理如图所示。通过控制脉冲占空比来改变电机的电枢电压。改变占空比的方法有种定宽调频法，这种方法是保持不变，只改变，这样周期即频率也改变调宽调频法，保持不变，而改变，这样也使周期即频率改变定频调宽法，这种方法是使周期即频率不变，而同时改变和。由于前二种方法是改变周期或频率，当控制频率与系统的固有频率接近时，将会引起振荡，用的比较少，因此本系统用的是定频调宽法。在脉冲作用下，当电机通电时，速度增加。电机断电时，转速逐渐减小。只有按定规律，改变通电时间，即可实现对。
11、统，其定位精度和测量精度主要由测量元件决定，因此，高精度的测量转速对测量元件的质量要求相当高。光电编码器是现代系统中必不可少的种数字式速度测量元件，被广泛应用于微处理器控制的闭环控制系统中。光栅盘张杰基于的直流电动机调速控制系统设计光栅盘是在圆盘边刻有很多光栅。当光源照射到光栅部分时，没有被光栅挡住的光源就透射过去。本系统中采用了个圆面上刻有个均匀光栅格的光栅盘。当电机旋转周时，会产生个光脉冲信号。光电传感器光电传感器原理是有个发光二极管和个由光信号控制放大的三极管组成。由发光二极管发出红外光线通过宽的气隙透射到另端的三极管上，使得该三极管导通。其特征如下气隙是。分辨率达到。大电流传输比。暗电流为在时，发光二极管产生的光线的波长为。安装时将光。
12、式如下其中，左右。，计算出张杰基于的直流电动机调速控制系统设计光电传感器设计图本章小结本章讨论了系统硬件电路设计的原则依据系统方案设计了各功能模块电路说明各模块电路的连接方法着重分析了放大电路复位电路转速测量电路的原理。系统软件设计引言随着现代技术的发展，利用软件代替和简化硬件，利用基本的硬件电路和软件技术达到系统多功能集成和容易修改的要求。个较为简单的硬件电路，系统功能的主要实现是依靠软件的设计来完成的。本系统的软件采用模块化设计，将系统分为若干个模块，分别实现各项功能，这样在系统软件的调试过程中，各个模块的调试有助于问题的发现和解决，在定程度上节约了程序的调试时间。系统应用程序设计微芯公司为系列的集成与调试提供的工具包括软仿真器，集成开发调。
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