个位显示十位显示百位显示千位正转时显示三反转时显示减速停止附件附件元件数量个元件数量个光电耦合器三极管按键三极管自锁按键四位体数码管晶振电容直流电机电阻电容电阻电解电容下载口延时函数定时中断函数重装，方式计数，读入计数值按键扫描如果按下去抖动启动加速冲宽度进行控制，延时程序函数如下延时函数键盘中断处理子程序采用中断方式，按下键，完成延时去抖动键码识别按键功能执行。要实现按住加减速键不放时恒加或恒减速直到放开停止，就需在判断是否松开该按键时，每进行次增加减少定的占空比。显示子程序利用数组方式定义显示缓存区，缓存区有位，分别存放各个数码管要显示的值。④定时中断处理程序采用定时方式，因为单片机使用晶振，可产生最高约为的延时。对定时器置初值可定时，即系统时钟精度可达。当定时时间到，定时器溢出则响应该定时中断处理程序，完成对定时器的再次赋值，并对全局变量加，这样，通过变量可计算出系统的运行时间。软件设计中的特点对于电机的启停，在控制上使用渐变的脉宽调整，即开启后由停止匀加速到默认速度，停止则由于当前速度逐渐降至零。这样有利于保护电机。键盘处理上采用中断方式，不必使程序对键盘反复扫描，提高了程序的效率。第三章系统硬件电路设计整体框图如下第四章系统功能调试仿真整体图如下直流电机的调试功能仿真如下图正转时，电机正转，数码管最高位显示三，其它三位先所给定频率，如数，每次计数的次数输出波形输出波形正反转加速减速停止启动脉冲加减控制位定义，程序存储区定义字型码表位码数码管显示的数值数码管显示延时函数主函数方式定时计数方式计数装入初值计数图反转时，电机反转，数码管最高位显示，其它三位先所给定频率，如下图输出波形如下加速分档，波形依次如下减速分档，波形如下第五章程序见附件第六章图见附件第七章元件清单见附件第八章心得体会略附件基于单片机的直流电机调速控制系统地点广东松山职业技术学院班级级检测技术及应用指导老师张军涛时间年月日头文件自定义变量自定义变量，定时合。本设计任务任务单片机为控制核心的直流电机调速控制系统设计的主要内容以及技术参数功能主要包括直流电机的正转直流电机的反转直流电机的加速直流电机的减速直流电机的转速在数码管上显示直流电机的启动直流电机的停止第二章总体设计方案总体设计方案的硬件部分详细框图如图所示。单片机电机驱动数码管显示按键控制键盘向单片机输入相应控制指令，由单片机通过与其中口输出与转速相应的脉冲，另口输出低电平，经过信号放大光耦传递，驱动型桥式电动机控制电路，实现电动机转向与转速的控制。电动机的运转状态通过数码管显示出来。电动机所处速度级以速度档级数显示。正转时最高位显示三，其它三位为电机转速反转时最高位显示，其它三位为电机转速。每次电动机启动后开始显示，停止时数码管显示出。系统的硬件电路设计与分析电动机驱动模块的电路设计与实现具体电路见下图。本电路采用的是基于原理的型桥式驱动电路。电路由复合体管组成型桥式电路构成，四部分晶体管以对角组合分为两组根据两个输入端的高低电平决定晶体管的导通和截止。个二极管在电路中起防止晶体管产生反向电压的保护作用，防止电动机两端的电流和晶体管上的电流过大的保护作用。在实验中的控制系统电压统为电源，因此若复合管基极由控制系统直接控制，则制电压最高为，再加上三极管本身压降，加到电动机两端的电压就只有左右，严重减弱了电动机的驱动力。基于上述考虑，我们运用了光耦集成块，将控制部分与电动机的驱动部分隔离开来。输入端各通过个三极管增大光耦的驱动电流电动机驱动部分通过外接电源驱动。这样不仅增加了各系统模块之间的隔离度，也使驱动电流得到了大大的增强。在电动机驱动信号方面，我们采用了占空比可调的周期矩形信号控制。脉冲频率对电动机转速有影响，脉冲频率高连续性好，但带带负载能力差脉冲频率低则反之。经实验发现，当电动机转动平稳，但加负载后，速度下降明显，低速时甚至会停转脉冲频率在以下，电动机转动有明显跳动现象。而具体采用的频率可根据个别电动机性能在此范围内调节。通过输入高电平信号，输入低电平，电机正转通过输入低电平信号，输入高电平，电机反转同时为高电平或低电平时，电机不转。通过对信号占空比的调整来对电机转速进行调节。系统的软件设计本系统编程部分工作采用语言完成，采用模块化的设计方法，与各子程序做为实现各部分功能和过程的入口，完成键盘输入按键识别和功能脉宽控制和数码管显示等部分的设计。单片机资源分配如下表显示模块接口键盘中断键盘模块接口电机驱动接口系统时钟脉宽控制本设计中采用软件延时方式对第章前言前言直流电机的定义将直流电能转换成机械能直流电动机或将机械能转换成直流电能直流发电机的旋转电机。近年来，随着科技的进步，直流电机得到了越来越广泛的应用，直流具有优良的调速特性，调速平滑，方便，调速范围广，过载能力强，能承受频繁的冲击负载，可实现频繁的无极快速起动制动和反转，需要满足生产过程自动化系统各种不同的特殊要求，从而对直流电机提出了较高的要求，改变电枢回路电阻调速改变电压调速等技术已远远不能满足现代科技的要求，这是通过方式控制直流电机调速的方法就应运而生。采取传统的调速系统主要有以下的缺陷模拟电路容易随时间飘移，会产生些不必要的热损耗，以及对噪声敏感等。而用技术后，避免上述的缺点，实现了数字式控制模拟信号，可以大幅度减低成本和功耗。并且调速系统开关频率较高，仅靠电枢电感的滤波作用就可以获得平滑的直流电流，低速特性好同时，开关频率高，快响应特性好，动态抗干扰能力强，可获很宽的频带开关元件只需工作在开关状态，主电路损耗小，装置的效率高，具有节约空间经济好等特点。随着我国经济和文化事业的发展，在很多场合，都要求有直流电机调速系统来进行调速，诸如汽车行业中的各种风扇刮水器喷水泵熄火器反视镜宾馆中的自动门自动门锁自动窗帘自动给水系统柔巾机导弹火炮人造卫星宇宙飞船舰艇飞机坦克火箭雷达战车等场合启动启动数码管初始化，无限循环数码管显示数码管显示求速度个位值，送到个位显示缓冲区求速度十位值，送到十位显示缓冲区求速度百位值，送到百位显示缓冲区求速度千位值，送到千位显示缓冲区，显示个位显示十位显示百位显示千位正转时显示三反转时显示数，每次计数的次数输出波形输出波形正反转加速减速停止启动脉冲加减控制位定义，程序存储区定义字型码表位码数码管显示的数值数码管显示延时函数主函数方式定时计数方式计数装入初值计数