直流电机PWM调速系统的设计与仿真.doc

2011 - 2012 学年 第 1 学期学生课程实习报告 环节名称计算机控制技术课程实习所属课程计算机控制技术学生姓名学号所在班级成绩评语指导教师签名直流电机PWM调速系统的设计与仿真一、设计目的a、熟悉直流电机PWM调速系统的整体运行过程和总体布局b、掌握该硬件电路的设计方法c、掌握电机PWM调速系统程序的设计和调试二、设计要求实现占空比可调的PWM直流电机调速。（1）可输入01范围的占空比，占空比可用电位器输入、拨码开关输入或键盘输入。（2）设计电机驱动电路，根据输入的占空比控制电机转速。（3）检测电机转速，并用LED或LCD显示。（4）在PROTUES下仿真。（5）提示：电机驱动可用电机驱动模块L298实现三、系统总体框图与原理说明数码管速度等级显示模块AT89C52晶振电路按键控制直流电机驱动模块 脉宽调制PWM是利用微处理器的数字输出来对模拟电路进行控制的一种非常有效技术，广泛应用于测量，通信，功率控制与变换等许多种领域。一种模拟控制方式，根据相应载荷的变化来调制晶体管栅极和基极的偏置，来实现开关稳压电源输出晶体管或晶体管导通时间的改变，这种方式能使电源的输出电压在工作条件变化时保持恒定。这里模拟最简单的PWM，频率不变，脉冲高电平宽度可以调节，实际是调节作用时间，从而达到调节电压、电流或者功率等参数。四、硬件电路图五、程序流程图扫描键盘无按键减速按键加速按键数码管为0数码管数值减1数码管数值加1电机不转或停止电动机减速电动机提速6、 仿真说明初始化界面速度等级可调节，最大值为10 本设计是针对一个直流电机操作，两个按键分别是加速和减速，数码管显示对应速度等级数值。七、心得体会 本次的单片机课程设计，说真的真的让我学到了很多东西。书本上的都是理论的知识，而且是汇编语言，看到自己眼花缭乱，不懂。于是在设计直流电机的这个项目之前，我下定决心，认真看了郭天翔关于单片机的授课视频，边看边结合自己的单片机开发板实践起来，渐渐的领会和学习了很多东西，头脑一下子清醒多了，同时，我还结合正在学习中的C语言，发现C语言比汇编语言在编写程序的过程更为简便和浅显易懂，越做越自信，与此同时查找了很多网上的资料，还有C语言课本，单片机实验指导书，还有一些开发板配套的案例在结合课程设计的要求，一步步编写，才最终的完成程序的设计。 当然在编写和运行仿真的过程中，出现了较多的问题，在身边同学的帮助下得到很好的解决。例如在数码管显示这一块，在仿真时候不能显示，是纠结了较久的，查不出原因，感谢同学的提醒，我才醒悟过来，原来是驱动运用的问题，才搞定了设计。总的来说，这个设计我真的感觉很不错，因为是自己努力去完成，特别有成就感，整个设计过程让我学到了很多东西还有收获了自己的经验，我会继续争取在以后的日子里更加的努力的学习这个方面的知识，好好的发展，为自己的将来打好基础。 最后再次感谢帮助和指导过自己的老师和朋友！附录：程序清单#include #define KeyPort P3#define DataPort P0 /定义数据端口 程序中遇到DataPort 则用P0 替换sbit LATCH1=P22;/定义锁存使能端口 段锁存sbit LATCH2=P23;/ 位锁存sbit DCOUT = P11;/定义电机信号输出端口unsigned char PWM_ON; /定义速度等级#define CYCLE 10 /周期unsigned char code dofly_DuanMa10=0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f;/ 显示段码值09unsigned char code dofly_WeiMa=0xfe,0xfd,0xfb,0xf7,0xef,0xdf,0xbf,0x7f;/分别对应相应的数码管点亮,即位码unsigned char TempData8; /存储显示值的全局变量void DelayUs2x(unsigned char t);/us级延时函数声明 void DelayMs(unsigned char t); /ms级延时void Display(unsigned char FirstBit,unsigned char Num);/数码管显示函数unsigned char KeyScan(void);/键盘扫描void Init_Timer0(void);/定时器初始化/*- 主函数-*/void main (void)unsigned char num; PWM_ON=0;Init_Timer0(); /初始化定时器0，数码管动态扫描TempData0=0x5E; /dTempData1=0x39; /Cwhile (1) num=KeyScan(); /循环调用按键扫描 if(num=1)/第一个按键,速度等级增加 if(PWM_ON0) PWM_ON-; TempData5=dofly_DuanMaPWM_ON/10; /显示速度等级 TempData6=dofly_DuanMaPWM_ON%10; /*- uS延时函数，含有输入参数 unsigned char t，无返回值 unsigned char 是定义无符号字符变量，其值的范围是 0255 这里使用晶振12M，精确延时请使用汇编,大致延时 长度如下 T=tx2+5 uS -*/void DelayUs2x(unsigned char t) while(-t);/*- mS延时函数，含有输入参数 unsigned char t，无返回值 unsigned char 是定义无符号字符变量，其值的范围是 0255 这里使用晶振12M，精确延时请使用汇编-*/void DelayMs(unsigned char t) while(t-) /大致延时1mS DelayUs2x(245); DelayUs2x(245); /*- 显示函数，用于动态扫描数码管 输入参数 FirstBit 表示需要显示的第一位，如赋值2表 示从第三个数码管开始显示，如输入0表示从第一个显示。 Num表示需要显示的位数，如需要显示99两位数值则该值 输入2-*/void Display(unsigned char FirstBit,unsigned char Num) static unsigned char i=0; DataPort=0; /清空数据，防止有交替重影 LATCH1=1; /段锁存 LATCH1=0; DataPort=dofly_WeiMai+FirstBit; /取位码 LATCH2=1; /位锁存 LATCH2=0; DataPort=TempDatai; /取显示数据，段码 LATCH1=1; /段锁存 LATCH1=0; i+; if(i=Num) i=0;/*- 定时器初始化子程序-*/void Init_Timer0(void) TMOD |= 0x01; /使用模式1，16位定时器，使用|符号可以在使用多个定时器时不受影响 /TH0=0x00; /给定初值 /TL0=0x00; EA=1; /总中断打开 ET0=1; /定时器中断打开 TR0=1; /定时器开关打开/*- 定时器中断子程序-*/void Timer0_isr(void) interrupt 1 static unsigned char count; TH0=(65536-2000)/256; /重新赋值 2ms TL0=(65536-2000)%256; Display(0,8); / 调用数码管扫描if (count=PWM_ON) DCOUT = 0; /如果定时等于on的时间， /说明作用时间结束，输出低电平 count+;if(count = CYCLE) /反之低电平时间结束后返回高电平 count=0;if(PWM_ON!=0) /如果开启时间是0 保持原来状态 DCOUT = 1; /*-按键扫描函数，返回扫描键值-*/unsigned char KeyScan(void) unsigned char keyvalue; if(KeyPort!=0xff) DelayMs(10); if(KeyPort!=0xff) keyvalue=KeyPort; while(KeyPort!=0xff);switch(keyvalue) case 0xfe:return 1;break; case 0xfd:return 2;break; case