单片机在直流电动机调速系统中的利用-开题报告.doc

毕业设计（论文）开 题 报 告1浙江工业大学之江学院毕业设计（论文） 开题报告1 选题的背景和意义随着空调在日常生活中的普遍应用，很容易想到电风扇会成为空调的社会淘汰品，其实经过市场的考验和证实，事实并非如此。虽然空调产品仍然具有很强大的生命力，但是电风扇在市场的验证下也显示着它的市场优势，并且其销售在不停的复苏中具有强大的发展空间。1.1 选题的背景随着电子制造业的不断发展,社会对生产率的要求越来越高,各行业都需要精良高效、高可靠性的设备来满足要求.作为一种老式家电,电风扇具有价格便宜、摆放方便、体积轻巧等特点.由于大部分家庭消费水平的限制,电风扇作为一个成熟的家电行业的一员,在中小城市以及乡村将来一段时间内仍然会占有市场的大部分份额,但电风扇功能简单,不能满足智能化的要求。据市场调查，电风扇的不停复苏主要在于以下三个方面：一是电风扇虽然没有空调机的强大的制冷功能，但电风扇是直接取风，风力更加温和，比较适合老年人、儿童以及体质虚弱的人使用。二是电风扇经过多年的市场使用，较符合人们的使用习惯，而且结构简单、操作方便、安装简易。三是电风扇比起空调产品而言，其价格低廉，相对省电，更容易进入老百姓的家庭。1.2 国内外研究现状及发展趋势如今的电风扇已一改人们印象中的传统形象，在外观和功能上都更追求个性化，塔式气流扇尊贵典雅，卡通台扇娇巧可爱，而电脑控制、自然风、睡眠风、负离子功能等这些本属于空调器的功能，也被众多的电风扇厂家拿来做文章，并在此基础上增加了照明、驱蚊等更多的实用功能。这些外观不拘一格并且功能多样的产品已经成为今年电风扇市场中的一大亮点，而这种差异化卖点也正预示了整个电风扇行业未来的发展趋势和走向。2 研究的基本内容应用单片机来实现直流电机的控制，完成硬件原理图的设计和软件的设计，使直流电机控制的风扇具有正转和反转、启动和停止的功能，且能实现速度的改变。2.1 基本框架本课题以STC89C52单片机为控制核心来设计硬件电路，编制C语言程序，通过硬件的制作，软件的设计来进行联合调试，完成整个系统的功能。本课题主要设计的模块有：52单片机，直流电机模块，键盘模块，液晶显示屏模块。如图2.1所示。图2.1 基本框图2.2 研究的重点和难点本课题研究的重点在于：（1） 以单片机为中央处理器，建立最小系统。（2） 显示模块显示器的选取及连接，显示器显示主要内容（3） 电机模块与主芯片的连接，电机的调速与换相。本课题研究的难点在于：（1） 如何通过PWM信号进行调速。（2） 如何进行电机的换相。（3） 驱动电路的搭建。2.3 拟解决的关键问题本课题要解决的问题如下：1、各模块间的连接问题和供电电源问题。2、硬件电路的制作。3、程序的编写。3 研究的方法及措施写框架里的每个模块的实现的技术和方法针对本次研究存在的关键问题，可以采用以下的思路来解决。（1） 硬件方面：本系统是以单片机为核心，由显示屏、按键、电机控制的风扇组成。对于单片机中央处理系统的方案设计，根据要求，我们可以选STC89C52 单片机作为中央处理器作为整个控制系统的核心，STC89C52 内部已包含了定时器、程序存储器、数据存储器等硬件，其硬件能符合整个控制系统的要求，不需要外接其他存储器芯片和定时器件，方便地构成一个最小系统。然后通过LCD1602液晶显示屏，来显示风扇的开关，档位以及正反转。LCD1602液晶显示器具有微功耗、体积小、显示内容丰富、超薄轻巧的诸多优点，它可以显示两行，每行16个字符，采用单+5V电源供电，外围电路配置简单，价格便宜，具有很高的性价比。然后采用独立键盘进行操作风扇的状态。独立按键每键相互独立，各自与一条I/O线相连，CPU可直接读取该I/O线的高/低电平状态。其优点是硬件、软件结构简单，判键速度快，使用方便。采用无刷直流电机进行运转风扇，无刷直流电机的机械特性和调节特性良好，结构简单。最后实现通过安装在无刷直流电机上的小风扇的正常运转。设计如图3.1所示。删掉图3.1 硬件设计（2） 软件方面：采用C语言来进行编写。主流程图如图3.2所示。软件主要编写模块是按键模块，调速模块，换相模块和显示模块。通过按键，控制风扇的转速（档位），并能正转反转，在液晶屏上显示风扇的状态。图3.2 程序流程图4 预期成果通过软硬件的结合，实现风扇的运转，能够有3个可调档位来调节风扇的速度，可以实现风扇的正反转，能在显示屏上显示风扇所处于的状态。5 研究工作进度计划12月10号到12月18号：文献资料的查阅与收集；12月20号到12月26号：方案的确定，完成外文翻译，文献综述和开题报告，做出PPT进行开题答辩；12月28号到1月22号：理论知识的深入学习（52单片机，无刷直流电机，LCD1602。)；1月23号到2月28号：原理图设计，元器件的采购，硬件的搭建；2月29号到3月20号：学习C语言程序，编写程序并进行调试；3月21到4月17：软硬件结合调试，毕业论文资料查询与收集；4月18到5月1号：毕业论文初稿撰写；5月2号到5月20号：论文的修改；五月底：毕业答辩。参考文献1 霍鹏飞，段光宇，滕敏，陈建峰，韩红梅.基于单片机的智能电风扇的设计J.河南科技学院学报，2010，38（4）：110-114.2 Mustafa Saad，Hossam Abdoalgader,，and Muammer Mohamed.Automatic Fan Speed Control System Using MicrocontrollerR.Cape Town:Planetary Scientific Research Center,2014.3 黄小华.单片机中的按键处理方式J.电子制作，2014（19）：1.4 周正，卜丽，陈明.基于单片机的LCD1602设计J.信息与电脑，2011（5）：226.5 张晓红，赵显红，陈经林，王晔.直流无刷电机控制系统的研究J.微计算机信息