直流电机调速.doc

直流电机调速
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基于单片机的PWM直流电机转速调节设计
摘要:直流电机是最常见的一种电机,在各领域中得到广泛应用。本设计是基于STC 89C54RD+单片机通过PWM直流电机的转速进行控制。同时通过DS18B20对电机温度进行检测和运用霍尔转速传感器3144对电机进行测速,并采用1602LCD液晶显示模块对电机的转速、电机自身的温度等参数进行实时的显示,很好的完成了预定功能。
关键字:单片机 PWM DS18B20 霍尔传感器 L298 LCD1602
Design of PWM DirectCurrent Speed Regulating Controlling System
Based on theMCU
Abstract: Dc motor is the mon type of motor in all fields, widely
used. This design is based on MCU 89C54RD + PWM Dc motor speed through control. At the same time, through to the temperature of the motor DS18B20 testing and using hall rotational speed sensor on the motor speed traps 3144, and by using the 1602 LCD module to motor speed, the temperature of the motor itself parameters, such as real-time display, very good plished the scheduled function.
Key word: MCU DS18B20 hall sensors L298 PWM LCD1602
一、实训目的
1、训练综合运用已学的课本基本知识,独立进行单片机应用技术开发工作。
2、熟悉单片机最小系统的设计基础上,查阅资料熟悉相关芯片硬件及编程原理,进行相应课题功能系统硬件电路图的分析、设计
3、掌握用Protel或Proteus工具软件绘制硬件电路原理图等。
4、掌握用Keil C51编写完成相应课题功能的单片机程序设计、调试。
5、掌握基本电子元器件的识读、安装、焊接、调试,提高动手能力。
二、方案设计及功能描述
直流电机是最常见的一种电机,在各领域中得到广泛应用。与交流电机相比,直流电机结构复杂,成本高,运行维护困难。但是直流电机具有良好的调速性能、较大的起动转矩和过载能力强等许多优点,因此在许多行业中仍有应用。近年来,直流电机的结构和控制方式都发生了很大的变
化。
随着计算机进入控制领域以及新型的电力电子功率元器件的不断出现,采用全控型的开关功率元件进行脉宽调制(pulse width modulation,简称PWM)已成为直流电机新的调速方式。
下图1为系统整体方框图,其以单片即为核心,其中按键来调节欲使电机的转速,根据设定的转速输出PWM控制信号,来控制驱动电路。同时,DS18B20测出电机和霍尔传感器测出电机转速并送至单片机,并经液晶屏显示。
图1 系统整体方框图
具体实现功能如下:
(1)系统上电后,液晶屏显示时间00:00,并开始走时,电机温度及转速数据。此时电机转速为22r/min;
(2)按下转速设定键“SET”,进入转速设定状态,每按一下加速按钮“+”,转速增加1r/min,按一下减速按钮“—”,转速减少1r/min;当设定完成后,按下“SET_OK”键,电机将按设定的转速运行,调速范围是22~122r/min;
三、基本原理
根据电机学可知,直流电动机转速n的表达式为:
n?(U?IR)/(K?)
式中为电枢端电压;I为电枢电流;R为电枢电路总电阻;?为每极磁通量;K为电动机结构参数。
由上式可知,直U流