基于单片机的直流电机闭环调速控制系统.docx

基于单片机的直流电机闭环调速控制系统.docx基于单片机的直流电机闭环调速控制系统
摘要：设计以AT89C51单片机控制模块为核心，由单片机控制、直流 电机转速为被测量组成的控制系统。原理是利用红外线光电传感器接收直 流电机转速所产生的红外信号转换成电信号传输给单片机，并调节转速的 闭环调速控制系统。
1. AT80C51单片机介绍
1. 1主电源引脚
Vss- （20脚）：电路地电平
Vcc- （40脚）：正常运行和编程校检（8051/8751）时为+5V电源。

XTAL-（19脚）：，它是一个 反相放大器的输入端， 时，此引脚应该接地.
XTAL- （18脚）： ，则此 引脚接外部振荡信号的输入。
、选通或电源复用引脚
RST/Vpd—（9引脚）：RST即Reset （复位）信号输入端。
ALE/PROG- （30引脚）：ALE,允许地址索存信号输出。
PSEN- （29脚）：访问外部程序存储器选通信号，低电平有效。.
VPP/EA-（31引脚）：EA为访问内部或外部程序存储器选择信号。
口引脚
P0 口 一（ 32-39脚）：8位漏极开路双向并行I/O接口.
P1 口一（1-8脚）：8位准双向并行I/O接口.
P2 口 一（21-28脚）：8位准双向并行I/O接口.
P3 口一 （10-17脚）：具有内部上拉电路的8位准双向并行I/O端口。 它还提供第二特殊功能，具体含义为：
P3. 0- （10脚）RXD：串行数据接收端。
P3. 1-（10脚）TXD：串行数据发送端。
P3. 2-（10脚）INTo：外部中断0请求端，低电平有效。
P3. 3-（10脚）INT,：外部中断1请求端，低电平有效。.
P3. 4-（10脚）T。： 定时器/计数器0外部事件计数输入端。.
P3. 5-（10脚）丁： 定时器/计数器1外部事件计数输入端。
-C10脚）WR： 外部数据存储器写选通，低电平有效。
-C10脚）RD: 外部数据存储器读选通，低电平有效。
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P3OWXE pHi(TXD) P3・3(nrn) ) PH5U1) P3・6(剽) P3J(S5) XTAL2
XMLi GND
AT89C51
eno (ADO)POO (ADl)pou (AD2jwJ・2 (AD4)POX (A05)po・5 ~AD7)PO・7
[>LE
(A15)P2
(A14)P2
(A13)P2
~A12)P2 >EP2 (A9) s >8) s

通过加速、减速按键实现电机的加速与减速，并将当前的转速的设
定值反馈回来经PID调解后的转速经LCD显示出来。
电机调速系统框图
3 •系统流程图
（ 开始 ）
8CC51初始化
软件变M初始化
检测转子位置
计算电机转速
PILJ控制电机
电机控制软件流程图
（返回）
上图为积分分离式PID控制算法的流程图。通过80C51给定的转速与红 外检测电路测得的经计算后的速度得到偏差ek。与设定的e吨相比较，若e k < e max可以采用PID控制提高系统的控制精度，若6 >emax则采用PD控制， 可以避免系统产生较大的超调量而且采用PD控制又可以提高系统的灵敏 性。
4・电路模块及原理

直流电动机驱动电路图如图1所示。其中L298的ENA、IN1和IN2引
脚与单片机的输出引脚相连，图中未表示。
图2直流电动机驱动电路图
L298芯片管脚说明：
SENSA：电流监测端，H桥的电流反馈脚，不用时可直接接 地。
0UT1：输出端，与Ml对应。
0UT2：输出端，与M2对应。
VS:电源，用来给电动机供电。
IN1:输入端。
ENA：使能端，和Ml、M2配合使用。
IN2：输入端。
GND：接地。
VCC:电源，用来给芯片供电。
IN3:输入端
ENB：使能端，和M3、M4配合使用。
IN2：输入端。
OUT3:输出端，与M3对应。
0UT4：输出端，与M4对应。
SENSB:电流监测端，