基于单片机的温度控制直流电动机转速系统设计5.doc

设计总说明
在电气时代的今天,电动机一直在现代化的生产和生活中起着十分重要的作用。据资料统计,现在有的90%以上的动力源自于电动机,电动机与人们的生活息息相关,密不可分。随着现代化步伐的迈进,人们对自动化的需求越来越高,使电动机控制向更复杂的控制发展。
近年来由于微型机的快速发展,国外交直流系统数字化已经达到实用阶段由于以微处理器为核心的数字控制系统硬件电路的标准化程度高,制作成本低,且不受器件温度漂移的影响,且单片机具有功能强、体积小、可靠性好和价格便宜等优点,现已逐渐成为工厂自动化和各控制领域的支柱之一。其控制软件能够进行逻辑判断和复杂运算,可以实现不同于一般线性调节的最优化、自适应、非线性、智能化等控制规律。所以微机数字控制系统在各个方而的性能都远远优于模拟控制系统且应用越来越广泛。
现在市场上通用的电机控制器大多采用单片机和DSP。但是以前单片机的处理能力有限,对采用复杂的反馈控制的系统,由于需要处理的数据量大,实时性和精度要求高,往往不能满足设计要求。近年来出现了各种单片机,其性能得到了很大提高,价格却比DSP低很多。其相关的软件和开发工具越来越多,功能也越来越强,但价格却在不断降低。现在,越来越多的厂家开始采用单片机来提高产品性价比。
本论文要求使用单片机进行电路设计,同时单片机部分应带有显示功能。单片机对某个位置进行温度监控,当外部温度≥45℃时,电动机加速正转,当温度≥75℃时,电动机全速正转;当外部温度≤10℃时,电动机加速反转,当温度≤0℃时,电动机全速反转;当温度回到10℃~45℃之间时电动机逐渐停止转动。
AT89C51是美国ATMEL公司生产的低电压高性能CMOS8位单片机,片内含4K bytes的可反复檫写的只读程序存储器(PEROM) 和128 bytes的随机存取数据存储器(RAM), 器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术生产,兼容标准MSC-51指令系统,片内置通用8位中央处理器(CPU)和Flash存储单元,功能强大AT89C51单片机可为您提供许多高性价比的应用场合,可灵活应用于各种控制领域。
温度采集模块可以采用一只温度传感器 DS18B20,此传感器,可以很容易直接读取被测温度值,进行转换,电路简单,精度高,软硬件都以实现,而且使用单片机的接口便于系统的再扩展,满足设计要求。
利用单片机的一个I/O口的引脚,通过软件对这个引脚不断地输出高低电平来实现PWM波的输出,51系列单片机无PWM输出功能,可以采用定时器配合软件的方法输出。对精度要求不高的场合,非常实用。