基于AT89S52单片机直流电机PWM控制系统毕业论文

计算机控制技术课程设计说明书1目录1引言......................................................................12系统论述..................................................错误!未定义书签。2.1设计背景..............................................................................................错误!未定义书签。2.2设计思路..............................................................................................错误!未定义书签。2.3系统框架设计......................................................................................错误!未定义书签。3PWM脉宽调制定理..........................................错误!未定义书签。3.1PWM调速原理.......................................................................................错误!未定义书签。3.2PWM调速方法.......................................................................................错误!未定义书签。3.3PWM实现方法.......................................................................................错误!未定义书签。4系统硬件设计..............................................错误!未定义书签。4.1系统基本组成......................................................................................错误!未定义书签。4.1.1硬件模块组成...............................................................................错误!未定义书签。4.1.1单片机整个控制模块...................................................................错误!未定义书签。4.2AT89S52单片机简介...........................................................................错误!未定义书签。4.2.1AT89S52主要性能........................................................................错误!未定义书签。4.2.2AT89S52主要功能例举................................................................错误!未定义书签。4.2.3AT89S52各引脚功能介绍............................................................错误!未定义书签。4.2.4AT89S52的内部资源....................................................................错误!未定义书签。4.3L298电机驱动模块.............................................................................错误!未定义书签。4.3.1L298电机驱动简介......................................................................错误!未定义书签。4.3.2L298内部原理图..........................................................................错误!未定义书签。4.3.3L298引脚符号及功能..................................................................错误!未定义书签。4.3.4L298逻辑功能..............................................................................错误!未定义书签。4.4LED数码管显示...................................................................................错误!未定义书签。4.4.1LED简介........................................................................................错误!未定义书签。4.4.2LED七段数码管的结构................................................................错误!未定义书签。4.4.3常见数字和字符的字段码...........................................................错误!未定义书签。4.4.4LED数码管与单片机的连接........................................................错误!未定义书签。4.4.5简单的程序流程...........................................................................错误!未定义书签。4.4.6本系统中单片机与LED的连接...................................................错误!未定义书签。4.5独立式键盘控制模块..........................................................................错误!未定义书签。4.5.1键盘的功能及分类.......................................................................错误!未定义书签。4.5.2独立式键盘...................................................................................错误!未定义书签。4.5.3独立式键盘与单片机的连接.......................................................错误!未定义书签。5系统软件设计..............................................错误!未定义书签。结论........................................................错误!未定义书签。致谢........................................................错误!未定义书签。参考文献....................................................错误!未定义书签。附录........................................................错误!未定义书签。附录1...........................................................................................................错误!未定义书签。附录2...........................................................................................................错误!未定义书签。1引言早期直流传动的控制系统采用模拟分离器件构成，由于模拟器件有其固有的缺点，如存在温漂、零漂电压，构成系统的器件较多，使得模拟直流传动系统的控制精度及可靠性较低。随着计算机控制技术的发展，微处理器已经广泛使用于直流传动系统，实现了全数字化控制。由于微处理器以数字信号工作，控制手段灵活方便，抗干扰能力强。所以，全数字直流调速控制精度、可靠性和稳定性比模拟直流调速系统大大提高。所以，直流传动控制采用微处理器实现全数字化，使直流调速系统进入一个崭新的阶段。微处理器诞生于上个世纪七十年代，随着集成电路大规模及超大规模集成电路制造工艺的迅速发展，微处理器的性价比越来越高。此外，由于电力电子技术的发展，制作工艺的提升，使得大功率电子器件的性能迅速提高。为微处理器普遍用于控制电机提供了可能，利用微处理器控制电机完成各种新颖的、高性能的控制策略，使电机的各种潜在能力得到充分的发挥，使电机的性能更符合工业生产使用要求，还促进了电机生产商研发出各种如步进电机、无刷直流电机、开关磁阻电动机等便于控制且实用的新型电机，使电机的发展出现了新的变化。对于简单的微处理器控制电机，只需利用用微处理器控制继电器、电子开关元器件，使电路开通或关断就可实现对电机的控制。现在带微处理器的可编程控制器，已经在各种的机床设备和各种的生产流水线中普遍得到应用，通过对可编程控制器进行编程就可以实现对电机的规律化控制。对于复杂的微处理器控制电机,则要利用微处理器控制电机的电压、电流、转矩、转速、转角等，使电机按给定的指令准确工作。通过微处理器控制，可使电机的性能有很大的提高。目前相比直流电机和交流电机他们各有所长，如直流电机调速性能好，但带有机械换向器，有机械磨损及换向火花等问题；交流电机，不论是异步电机还是同步电机，结构都比直流电机简单，工作也比直流电机可靠，但在频率恒定的电网上运行时，它们的速度不能方便而经济地调节[2]。高性能的微处理器如DSP(DIGITALSIGNALPROCESSOR即数字信号处理器)的出现，为采用新的控制理论和控制策略提供了良好的物质基础，使电机传动的自动化程度大为提高。在先进的数控机床等数控位置伺服系统，已经采用了如DSP等的高速微处理器，其执行速度可达数百万兆以上每秒，且具有适合的矩阵运算。2系统论述2．1设计背景近年来，随着科技的进步，电力电子技术得到了迅速的发展，直流电机得到了越来越广泛的应用。直流它具有优良的调速特性,调速平滑、方便,调速范围广;过载能力大,能承受频繁的冲击负载,可实现频繁的无级快速起动、制动和反转;需要能满足生产过程自动化系统各种不同的特殊运行要求，从而对直流电机的调速提出了较高的要求，改变电枢回路电阻调速，改变电枢电压调速等技术已远远不能满足要求，这时通过PWM方式控制直流电机调速的方法应运而生。2．2设计思路直流电机PWM控制系统的主要功能包括：实现对直流电机的加速、减速以及电机的正转、反转和急停，并且可以调整电机的转速，能够很方便的实现电机的智能控制。主体电