单片机课程设计完整版《PWM直流电动机调速控制系统》

单片机原理及应用课程设计报告

设计题目：

学 院： 专 业： 班 级： 学 号： 学生姓名： 指导教师：

年 月 日

1

目录

设计题目 ......................................... 3 1 设计要求及主要技术指标： ....................... 4

1.1 设计要求 ................................... 4 1.2 主要技术指标 ............................... 5

2 设计过程 ....................................... 6

2.1 题目分析 ................................... 9 2.2 整体构思 .................................. 10 2.3 具体实现 .................................. 12

3 元件说明及相关计算 ............................ 14

3.1 元件说明 .................................. 14 3.2 相关计算 .................................. 15

4 调试过程 ...................................... 16

4.1 调试过程 .................................. 16 4.2 遇到问题及解决措施 ........................ 20

5 心得体会 ...................................... 21 参考文献 ........................................ 22 附录一：电路原理图 .............................. 23 附录二：程序清单 ................................ 24

2

设计题目：PWM直流电机调速系统

本文设计的PWM直流电机调速系统，主要由51单片机、电源、H桥驱动电路、LED液晶显示器、霍尔测速电路以及独立按键组成的电子产品。电源采用78系列芯片实现+5V、+15V对电机的调速采用PWM波方式，PWM是脉冲宽度调制，通过51单片机改变占空比实现。通过独立按键实现对电机的启停、调速、转向的人工控制，LED实现对测量数据（速度）的显示。电机转速利用霍尔传感器检测输出方波，通过51单片机对1秒内的方波脉冲个数进行计数，计算出电机的速度，实现了直流电机的反馈控制。

关键词：直流电机调速；定时中断；电动机；PWM波形；LED显示器；51单片机

3

1 设计要求及主要技术指标：

基于MCS-51系列单片机AT89C52，设计一个单片机控制的直流电动机PWM调速控制装置。

1.1 设计要求

（1）在系统中扩展直流电动机控制驱动电路L298，驱动直流测速电动机。

（2）使用定时器产生可控的PWM波，通过按键改变PWM占空比，控制直流电动机的转速。

（3）设计一个4个按键的键盘。

K1:“启动/停止”。 K2：“正转/反转”。 K3：“加速”。 K4:“减速”。

（4）手动控制。在键盘上设置两个按键----直流电动机加速和直流电动机减速键。在手动状态下，每按一次键，电动机的转速按照约定的速率改变。

（5）*测量并在LED显示器上显示电动机转速（rpm）.

（6）实现数字PID调速功能。

4