（单片机控制直流电机调速系统的设计）（最终版）

图晶闸管可控整流器供电的直流调速系统系统兼于方案调速特性优良调整平滑调速范围广过载能力大，因此本设计采用方案。

第二章单元模块设计桥电路方案设计图所示的桥式电机驱动电路包括个三极管和个电机，电路得名于桥驱动电路是因为它的形状酷似字母。

如图所示，要使电机运转，必须导通对角线上的对三极管。

根据不同三极管对的导通情况，电流可能会从左至右或从右至左流过电机，从而控制电机的转向。

图桥驱动电路要使电机运转，必须使对角线上的对三极管导通。

例如，如图所示，当管和管导通时，电流就从电源正极经从左至右穿过电机，然后再经回到电源负极。

按图中电流箭头所示，该流向的电流将驱动电机顺时针转动。

当三极管和导通时，电流将从左至右流过电机，从而驱动电机按特定方向转动电机周围的箭头指示为顺时针方向。

图桥驱动电机顺时针转动图所示为另对三极管和导通的情况，电流将从右至左流过电机。

当三极管和导通时，电流将从右至左流过电机，从而驱动电机沿另方向转动电机周围的箭头表示为逆时针方向。

图桥驱动电机逆时针转动调速设计方案调速采用脉宽调制，工作原理通过产生矩形波，改变占空比，以达到调整脉宽的目的。

的定义脉宽调制是利用微处理器的数字输出来对模拟电路进行控制的种非常有效的技术，广泛应用在从测量通信到功率控制与变换的许多领域中。

模拟信号的值可以连续变化，其时间和幅度的分辨率都没有限制。

电池就是种模拟器件，因为它的输出电压并不精确地等于，而是随时间发生变化，并可取任何实数值。

与此类似，从电池吸收的电流也不限定在组可能的取值范围之内。

模拟信号与数字信号的区别在于后者的取值通常只能属于预先确定的可能取值集合之内，例如在，这集合中取值。

模拟电压和电流可直接用来进行控制，如对汽车收音机的音量进行控制。

在简单的模拟收音机中，音量旋钮被连接到个可变电阻。

拧动旋钮时，电阻值变大或变小流经这个电阻的电流也随之增加或减少，从而改变了驱动扬声器的电流值，使音量相应变大或变小。

与收音机样，模拟电路的输出与输入成线性比例。

尽管模拟控制看起来可能直观而简单，但它并不总是非常经济或可行的。

其中点就是，模拟电路容易随时间漂移，因而难以调节。

能够解决这个问题的精密模拟电路可能非常庞大笨重如老式的家庭立体声设备和昂贵。

模拟电路还有可能严重发热，其功耗相对于工作元件两端电压与电流的乘积成正比。

模拟电路还可能对噪声很敏感，任何扰动或噪声都肯定会改变电流值的大小。

通过以数字方式控制模拟电路，可以大幅度降低系统的成本和功耗。

此外，许多微控制器和已经在芯片上包含了控制器，这使数字控制的实现变得更加容易了。

系统硬件电路设计电源电路芯片介绍，就代表它所输出的电压值，能降低电压电子产品中常见到的三端稳压集成电路有正电压输出的，系列和负电压输出的，系列。

故名思义，三端是指这种稳压用的集成电路只有三条引脚输出，分别是输入端接地端和输出端。

用系列三端稳压来组成稳压电源所需的外围元件极少，电路内部还有过流过热及调整管的保护电路。

该系列集成稳压型号中的或后面的数字代表该三端集成稳压电路的输出电压，如表示输出电压为正，表示输出电压为负。

有时在数字或后面还有个或，如或，用来区别输出电流和封装形式等，其中系列的最大输出电流为，系列最大输出电流为，系列最大输出电流为。

在实际应用中，应在三端集成稳压电路上安装足够大的散热器当然小功率的条件下不用。

当稳压管温度过高时，稳压性能将变差，甚至损坏。

电路原理图电源电路采用系列芯片产生。

电路图如图图系列的电源电路桥驱动电路基于三极管的使用机理和特性，在驱动电机中采用桥功率驱动电路，桥功率驱动电路可应用于步进电机交流电机及直流电机等的驱动。

永磁步进电机或混合式步进电机的励磁绕组都必须用双极性电源供电，也就是说绕组有时需正向电流，有时需反向电流，这样绕组电源需用桥驱动。

直流电机控制使用桥驱动电路图，当为低电平，通过对输出占空比不同的矩形波使三极管同时导通截止，从而实现电机正向转动以及转速的控制同理，当为高电平，通过对输出占空比不同的矩形波使三极管同时导通，截止，从而实现电机反向转动以及转速的控制。

图桥的电机驱动电路基于霍尔传感器的测速模块霍尔传感器的工作原理霍尔效应在块半导体薄片上，其长度为，宽度为，厚度为，当它被置于磁感应强度为的磁场中，如果在它相对的两边通以控制电流，且磁场方向与电流方向正交，则在半导体另外两边将产生个大小与控制电流和磁感应强度乘积成正比的电势，即，其中为霍尔元件的灵敏度。

该电势称为霍尔电势，半导体薄片就是霍尔元件。

工作原理霍尔开关集成电路中的信号放大器将霍尔元件产生的幅值随磁场强度变化的霍尔电压放大后再经信号变换器驱动器进行整形放大后输出幅值相等频率变化的方波信号。

信号输出端每输出个周期的方波，代表转过了个齿。

单位时间内输出的脉冲数，因此可求出单位时间内的速度。

霍尔传感器的电路原理图图霍尔传感器的测速电路显示模块芯片介绍液晶模块内部的字符发生存储器已经存储了个不同的点阵字符图形，这些字符有阿拉伯数字英文字母的大小写常用的符号和日文假名等，每个字符都有个固定的代码，比如大写的英文字母的代码是，显示时模块把地址中的点阵字符图形显示出来，我们就能看到字母。

因为识别的是码，试验可以用码直接赋值，在单片机编程中还可以用字符型常量或变量赋值，如。

采用标准的脚接口，其中第脚为电源地第脚接电源正极第脚为液晶显示器对比度调整端，接正电源时对比度最弱，接地电源时对比度最通过这次做毕业设计发现自己的看法有点太片面。

毕业设计不仅是对前面所学知识的种检验，而且也是对自己能力的种提高。

通过这次的毕业设计留给我印象最深的是要设计个成功的电路，必须要有扎实的理论基础，还要有坚持不懈的精神。

通过了这次的做设计，自己收获很大，王老师对我的指导也起到了很大的作用，在此先谢谢老师对我的指导。

还有这次对直流电机的调速，个人感觉其中还有许多不够完善的地方，例如对电机的控制采用的是独立按键，而非矩阵键盘电机的驱动电路的设计也不是很成熟。

此次的设计并不奢望定能成功，但定要对已学的各种电子知识能有定的运用能力，我做设计的目的是希望能检查下对所学知识的运用能力的好坏，并且开始慢慢走上创造的道路，这是非常可贵的点。

这次设计我感觉把大学学的东西都柔和了进去。

不止单片机方面有所提升，别的方面也有了很大的收获，自己学到了不少知识，也经历了不少艰辛，但收获同样巨大。

在整个设计中我懂得了许多东西，也培养了我独立工作的能力，树立了对自己工作能力的信心，相信会对今后的学习工作生活有非常重要的影响。

参考文献傅丰林模拟电子线路基础西安西安电子科技大学出版社，江志红单片机技术与应用系统开发案列精选北京清华大学出版社，王选民智能仪器原理及设计北京清华大学出版社，文东孙鹏飞语言程序设计北京中国人民大学出版社，杨加国单片机原理与应用及程序设计北京清华大学出版社，附录，液晶显示，延时毫秒对于时钟，延时写命令函数，写数据函数，初始化函数清屏使用位数据，显示两行，使用的字型显示器件，光标开，字符不闪烁字符不动，光标自动右移格中断服务程序波的生成，中断服务程序单位时间方波的个数，速度显示的数据处理通过按键实现对电机开关调速转向的控制高对比度过高时会产生阴影，使用时可以通过个的电位器调整对比度。

第脚为寄存器选择，高电平时选择数据寄存器低电平时选择指令寄存器。

第脚为读写信号线，高电平时进行读操作，低电平时进行写操作。

第脚或端为使能端。

第脚为位双向数据端。

第脚空脚或背灯电源。

脚背光正极，脚背光负极。

电路原理图图显示电路调速设计模块波软件软件设计程序流程图图软件电机控制的方框图通过控制总中断使能控制电机的开关，同时使能对霍尔传感器输出的方波在单位时间内脉冲个数的计数。

其中定时器，分别对脉冲的宽度霍尔元件输出的脉冲数对应的秒时间定时。

对脉冲宽度的调整是通过改变高电平的定时长度，由变量开始按键查询是否按下时定时器开始计时是否按下初始化是是增大矩形波占空比是否按下是减小矩形波占空比或是否按下改变转向或关闭电机产生矩形波控制。

变量分别实现电机的转向加速减速。

通过按键实现对电机开关调速转向的控制的程序测速软件设计图软件测速的方框图中断服务程序单位时间方波的个数，开始初始化是否按下定时器开始计时对单位时间内的脉冲计数根据公式计算出电机的速度液晶显示电机速度第三章系统功能调试调试软件介绍是应用于操作系统下的设计软件，采用设计库管理模式，可以进行联网设计，具有很强的数据交换能力和开放性及模拟功能，可以完成电路原理图设计，印制电路板设计和可编程逻辑器件设计等工作，可以设计个信号层，个电源地层和个机加工层。

按照系统功能来划分，主要包含个功能模块电路工程设计部分印刷电路板设计系统自动布线系统电路模拟仿真系统可编程逻辑设计系统高级信号完整性分析系统。

软件提供丰富的库函数和功能强大的集成开发调试工具，全界面。

另外重要的点，只要看下编译后生成的汇编代码，就能体会到生成的目标代码效率非常之高，多数语句生成的汇编代码很紧凑，容易理解。

在开发大型软件时更能体现高级语言的优势。

编译器由集成开发环境与编辑器和调试器以及编译器组成。

其中集成开发环境中的工程是由源文件开发工具选项以及编程说明三部分组成的编辑器和调试器包括源代码编辑器断点设置调试函数语言变量和存储器。

软件是种低投资的电子设计自动化软件，提供可仿真数字和模拟交流和直流等数千种元器件和多达多个元件库。

软件提供多种现实存在的虚拟仪器仪表。

此外，还提供图形显示功能，可以将线路上变化的信号，以图形的方式实时地显示出来。

这些虚拟仪器仪表具