26毕业论文（设计）_基于单片机的直流电机控制系统的设计文档

然后还要感谢大学四年来所有的老师，为我们打下电气专业知识的基础同时还要感谢所有的同学们，正是因为有了你们的支持和鼓励。

此次毕业设计才会顺利完成。

最后感谢我的母校四年来对我的大力栽培。

附程序清单毕业论文设计基于单片机的直流电机控制系统的设计显示代码位选口实现产品的便携性低成品以及对电源的限制，小型直流电机应用相当广泛。

对直流电机的速度调节，我们可以采用多种办法，本文在给出直流电机调整和实现方法的基础上，提供种用单片机软件实现调速的方法不同的加减速按钮，调整或输出高低电平时的占空比，从而可以控制或输出高低电平时的延时时间，进而控制电压的大小来决定直流电机转速。

研究背景随着社会的发展，各种智能化的产品日益走入寻常百姓家。

为了续输出控制脉冲，直到计数值与给定值相等，使电机断电。

软件采用定时中断进行设计。

如图所示，单片机上电后，系统进入准备状态。

当按动按钮后，执行相应的程序，根据或输出的高电平决定直流电机的正反转。

根据和的值，从而也就改变了占空比。

计数法的基本思想是当单位延时个数求出之后，将其作为给定值存放在存储单元中。

在通电过程中，对通电单位时间的次数进行计数，并与存储器的内容进行比较。

若不相等，则继制程序的设计有两种方法软件延时法和计数法。

软件延时法的基本思想是首先求出占空比，再根据周期分别给电机通电个单位时间，所以。

然后，再断电个单位时间，所以。

改变个机器周期的时钟数。

随着机型的不同而不同。

在应用中，应根据具体的机型给出相应的值。

这样，我们可以通过设定不同的定时初值，从而改变占空比，进而达到控制电机转速的目的。

控制程序设计控。

因此，首先必须明确定时器的定时初值与定时时间的关系。

如果单片机的时钟频率为，定时器计数器为位，则定时器初值与定时时间的关系为公式式中，定时器定时初值脉冲波形。

由于信号软件实现的核心是单片机内部的定时器，而不同单片机的定时器具有不同的特点，即使是同台单片机由于选用的晶振不同，选择的定时器工作方式不同，其定时器的定时初值与定时时间的关系也不同已有很多文章介绍，这里不做赘述。

本文主要介绍利用单片机对信号的软件实现方法。

系列典型产品具有两个定时器和。

通过控制定时器初值和，从而可以实现从的任意输出口输出不同占空比的格地讲，平均速度与占空比并不是严格的线性关系，在般的应用中，可以将其近似地看成线性关系。

实现方法信号的产生通常有两种方法种是软件的方法另种是硬件的方法。

硬件方法的实现公式式中，电机的平均速度电机全通电时的速度最大占空比。

由公式可见，当我们改变占空比时，就可以得到不同的电机平均速度，从而达到调速的目的。

严速度增加电机断电时，速度逐渐减少。

只要按定规律，改变通断电的时间，即可让电机转速得到控制。

设电机始终接通电源时，电机转速最大为，设占空比为，则电机的平均速度为根据需要改变个周期内接通和断开时间的长短。

通过改变直流电机电枢上电压的占空比来改变平均电压的大小，从而控制电动机的转速。

因此，又被称为开关驱动装置。

在脉冲作用下，当电机通电时，电源开关频率，从而改变负载两端的电压，进而达到控制要求的种电压调整方法。

可以应用在许多方面，如电机调速温度控制压力控制等。

在驱动控制的调整系统中，按个固定的频率来接通和断开电源，并速度控制系统直流发电机供电速度控制系统及晶体管直流脉宽调速系统等。

图直流电动机机械特性曲线图电枢电压占空比与平均电压关系基本原理及其实现方法基本原理是通过控制固定电压的直流我们平滑调节他励直流电机电枢两端电压时，可实现电机的无级调速。

基于以上特性，改变电枢电压，实现对直流电机速度调节的方法被广泛采用。

改变电枢电压可通过多种途径实现，如晶闸管供电速度控制系统大功率晶体管人为机械特性方程式，得到人为特性曲线。

如图所示。

理想空载转速随电枢电压升降而发生相应的升降变化。

不同电枢电压的机械特性曲线相互平行，说明硬度不随电枢电压的变化而改变，电机带负载能力恒定。

当我人为机械特性方程式，得到人为特性曲线。

如图所示。

理想空载转速随电枢电压升降而发生相应的升降变化。

不同电枢电压的机械特性曲线相互平行，说明硬度不随电枢电压的变化而改变，电机带负载能力恒定。

当我们平滑调节他励直流电机电枢两端电压时，可实现电机的无级调速。

基于以上特性，改变电枢电压，实现对直流电机速度调节的方法被广泛采用。

改变电枢电压可通过多种途径实现，如晶闸管供电速度控制系统大功率晶体管速度控制系统直流发电机供电速度控制系统及晶体管直流脉宽调速系统等。

图直流电动机机械特性曲线图电枢电压占空比与平均电压关系基本原理及其实现方法基本原理是通过控制固定电压的直流电源开关频率，从而改变负载两端的电压，进而达到控制要求的种电压调整方法。

可以应用在许多方面，如电机调速温度控制压力控制等。

在驱动控制的调整系统中，按个固定的频率来接通和断开电源，并根据需要改变个周期内接通和断开时间的长短。

通过改变直流电机电枢上电压的占空比来改变平均电压的大小，从而控制电动机的转速。

因此，又被称为开关驱动装置。

在脉冲作用下，当电机通电时，速度增加电机断电时，速度逐渐减少。

只要按定规律，改变通断电的时间，即可让电机转速得到控制。

设电机始终接通电源时，电机转速最大为，设占空比为，则电机的平均速度为公式式中，电机的平均速度电机全通电时的速度最大占空比。

由公式可见，当我们改变占空比时，就可以得到不同的电机平均速度，从而达到调速的目的。

严格地讲，平均速度与占空比并不是严格的线性关系，在般的应用中，可以将其近似地看成线性关系。

实现方法信号的产生通常有两种方法种是软件的方法另种是硬件的方法。

硬件方法的实现已有很多文章介绍，这里不做赘述。

本文主要介绍利用单片机对信号的软件实现方法。

系列典型产品具有两个定时器和。

通过控制定时器初值和，从而可以实现从的任意输出口输出不同占空比的脉冲波形。

由于信号软件实现的核心是单片机内部的定时器，而不同单片机的定时器具有不同的特点，即使是同台单片机由于选用的晶振不同，选择的定时器工作方式不同，其定时器的定时初值与定时时间的关系也不同。

因此，首先必须明确定时器的定时初值与定时时间的关系。

如果单片机的时钟频率为，定时器计数器为位，则定时器初值与定时时间的关系为公式式中，定时器定时初值个机器周期的时钟数。

随着机型的不同而不同。

在应用中，应根据具体的机型给出相应的值。

这样，我们可以通过设定不同的定时初值，从而改变占空比，进而达到控制电机转速的目的。

控制程序设计控制程序的设计有两种方法软件延时法和计数法。

软件延时法的基本思想是首先求出占空比，再根据周期分别给电机通电个单位时间，所以。

然后，再断电个单位时间，所以。

改变和的值，从而也就改变了占空比。

计数法的基本思想是当单位延时个数求出之后，将其作为给定值存放在存储单元中。

在通电过程中，对通电单位时间的次数进行计数，并与存储器的内容进行比较。

若不相等，则继续输出控制脉冲，直到计数值与给定值相等，使电机断电。

软件采用定时中断进行设计。

如图所示，单片机上电后，系统进入准备状态。

当按动按钮后，执行相应的程序，根据或输出的高电平决定直流电机的正反转。

根据不同的加减速按钮，调整或输出高低电平时的占空比，从而可以控制或输出高低电平时的延时时间，进而控制电压的大小来决定直流电机转速。

研究背景随着社会的发展，各种智能化的产品日益走入寻常百姓家。

为了实现产品的便携性低成品以及对电源的限制，小型直流电机应用相当广泛。

对直流电机的速度调节，我们可以采用多种办法，本文在给出直流电机调整和实现方法的基础上，提供种用单片机软件实现调速的方法。

论文研究的目的与意义目的对基于系列单片机实现直流电机调速系统进行研究和设计，能够在不同的按钮作用下分别实现直流电机的停止加速减速正转反转控制能够实现基于系列单片机的直流电机的调速设计。

意义直流电动机有良好的起动制动性能，宜于在广范围内平滑调速，至今在金属切削机床造纸机等需要高性能可控电力拖动的领域中仍有广泛的应用。

直流调速系统在不断发展，尤其是近年来，国内外各厂家竞相推出全数字直流调速装置，使得直流调速系统在理论和实践方面都迈上了个新的台阶。

以往的直流调速装置是全模拟式设备。

变电压调速是直流调速的主要方法，常用晶闸管可控整流器做可控直流电源。

这些旧设备急待更新改造。

另外，目前高等院校的电力拖动自动控制系统的实验教学，还采用全模拟式的实验设备，尚无适合于教学的全数字式直流调速实验装置，有待于开发。

本文研究的基于系列单片机的直流电机调速系统属于微机控制领域，通过对单片机的学习和研究对自己以后从事硬件产品的开发有定的实际指导意义。

将所学的知识理论和实践想结合，为以后再此基础上结合相关领域设计智能化产品和改进些产品性能具有很好的实践意义。

第二章系统硬件设计系统方案本设计以单片机为核心，以个弹跳按钮作为输入达到控制直流电机的停止加速减速正转反转。

在设计中，采用技术对电机进行控制，通过对占空比的计算达到精确调速的目的。

设计要求能实现通过调节给定的电压对直流电机的速度及转向控制通过按钮能实现直流电机的加速减速等变速及转向控制功能简介直流电动机具有优良的调速特性，调速平滑方便，调速范围广