基于PWM的电机调速系统

1、基于PWM勺电机调速系统实验目的：1. 学会并掌握可keil软件的使用；2. 学会并掌握protues软件的使用；3. 通过实验巩固单片机相关知识和检验自身动手能力 实验要求：掌握单片机相关知识，禾U用调PWM占空比的方式来控制直流电机的转速， 并 且在led数码管上显示转速。实验设备和仪器：1.89C51单片机最小系统2. 直流电机3. 示波器 实验内容：本次实验设计是由小组五个成员共同完成基于PWM勺电机调速系统并完成实物搭建和撰写实验报告。本次实验小组共提供了两个方案，方案一和方案二， 两个方案各自具有优缺点，详细内容会在下面给出。方案一实验步骤：1.利用protues画电路图，电路图如

2、图1所示：2.根据电路图编写C语言代码： 代码如下：#in elude <reg51.h>sbit PWM=P2A7;图1 ：方案一电路图sbit CS3=P2A3;sbit CS2=P2A2;sbit CS1=P2A1；sbit CS0=P2A0；sbit key1=P1A0；sbit key2=P1Al；sbit key3=P1A2;sbit key4=PM3;un sig ned char timerl;charun sig nedtab=0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90;void Time1Co nfig()

3、;void ma in (void)Time1Co nfig();while(1)if(timer1>100) PWM周期为 100*0.5mstimer1=0;if(key1)if(timer1 <30)/改变30这个值可以改变直流电机的速度PWM=1;elsePWM=0;CS0=0;CS1=0;CS2=1;CS3=0;P0=tab3;P0=0xff;CS0=0;CS1=0;CS2=0;CS3=1;P0=tab0;P0=0xff;else if(key2)if(timer1 <50)PWM=1; elsePWM=O;CS0=0;CS1=0;CS2=1;CS3=0; PO=t

4、ab 5;P0=0xff;CS0=0;CS1=0;CS2=0;CS3=1; P0=tab0;P0=0xff;else if(key3)if(timer1 <80)PWM=1; elsePWM=0;CS0=0;CS1=0;CS2=1;CS3=0; P0=tab8;P0=0xff;CS0=0;CS1=0;CS2=0;CS3=1; P0=tab0;P0=0xff;else if(key4)if(timer1 <100)PWM=1; elsePWM=0;CS0=0;CS1=1;CS2=0;CS3=0;P0=tab1;PO=Oxff;CS0=0;CS1=0;CS2=1;CS3=0;PO=ta

5、bO;P0=0xff;CS0=0;CS1=0;CS2=0;CS3=1;P0=tab0;P0=0xff;void TimelCo nfig()TMOD|= 0x10; /设置定时计数器工作方式1为定时器/-定时器赋初始值，12MHZF定时0.5ms-TH1 = 0xFE;TL1 = 0x0C;ET1 = 1;EA = 1;TR1 = 1;/开启定时器1中断/开启定时器为定时器1的中断号void Time1(void) in terrupt 3 /3 TH1 = 0xFE; / 重新赋初值 TL1 = 0x0C;timer1+;3.实验仿真，部分仿真结果如图2图3所示:X-3 9宫gFS-rla.

6、llzs*4E:PDnlPQpnEnlEHRP-1 事wo 土PUN ME.P»J"2P"SFlin.»iraaixisraajiid同”盹ra.nnw P9J nri PjnrnRIAFHn>r«丹石1pKX«vMMCa图2:仿真结果图（1）图3:仿真结果图（2）4.实物验证结果如图4所示：图4:方案一实物验证结果实物验证可以明显感觉到电机转速的变化， 由于每个开发板不同，相比仿真 程序，对实物验证程序进行了略微的修改，最终能达到要求。方案二实验步骤：1.利用protues画电路图，电路图如图5所示:6£tnYURI

7、 中PDOLAbD pn-I iA |iiPn.ii3 rnMAjlia pgj&Aiif n电讣百吃5祸 MEXJMiiP SAiSZffAlSIPAI5ranTwi fji.ifw naurni FJLifTSTF3.<tfin raaFTimflfFSBtDEri CT*2 bTFALJC； WOK ©TW0UT1OUTZ OUO auT« OLITF OUTK 0UT7 OUTS.Alb A All I AIROALE图5:方案二protues电路图2.编写C语言程序代码：代码如下：#in clude<reg51.h>#defi ne uc

8、har un sig ned char#defi ne uint un sig ned intsbit key1=P3A1;sbit CLOCK=P2A4;sbit ST=P2A5;sbit EOC=P2A6;sbit OE=P2A7;sbit PWM=P3A7;uint temp,temp1;sbit CS3=P2A3;sbit CS2=P2A2;sbit CS1=P2A1;sbit CS0=P2A0;uchar tab=0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90;uchar start;void delayms( uint ms)uc

9、har j;while(ms-)for(j=0;j<120;j+); void delay( uint zz);void mai n()P3=0;P0=0xff;TMOD=0x02;TH0=0x01;TL0=0X00;IE=0x82;TR0=1;start=0;while(1)start=1; while(start)/ 启动 ADC0809/查询EOC是否为1;/读取A/D转化的结果ST=0;ST=1;ST=0; while(!EOC); OE=1;temp=P1;OE=0;temp仁temp/2.38;CS0=0;CS1=1;CS2=0;CS3=0;P0=tabtemp1/100;d

10、elayms(1);P0=0xff;CS0=0;CS1=0;CS2=1;CS3=0;P0=tabtemp1%100/10; delayms(1);P0=0xff;CS0=0;CS1=0;CS2=0;CS3=1;P0=tabtemp1%10;delayms(1);P0=0xff;PWM=1;PWM输出高电平delay(temp); PWM=0;/正脉冲宽度 PWM输出低电平/低脉冲宽度delay(255-temp); void clockwave() in terrupt 1 CLOCK=!CLOCK;TH0=0x01;TLO=OXOO;void delay( uint zz)uint x,y;

11、for(x=zz;x>0;x_)for(y=50;y>0;y-); 3.实验仿真，部分仿真结果如图6所示:w13aiS rTB1ZIB>匹| 19IS|"V_IFr ,1-i17FDCAbD PD VAb l 9U3ji.t2 rQ3*AU FD.«*Ab + mSAFF r 口砂洱 rnrJLiaVZDTJUE 冷廿肋V2M.12PldK-：h F3.1lT-：i raa-ns FMrfrrTF3*TD »3an-i fmcti: P3JIWF图6:方案二仿真结果4. 实物结果如图7所示：图7:方案二实物结果实验总结:本次实验提供了方案一和方案

12、二两个方案，方案一是通过不同按键设定不同 的PWM占空比从而实现对电机调速，其优点是可以设定我们自己需要的转速从而 实现相对精确的调速；缺点便是只能调到设定的转速，如需调制其它速度，需要 对软件代码进行改写，相对而言比较繁琐。方案二是通过滑动变阻器改变电压值从而改变 PWM占空比实现电机调速，其 优点是可以直接从硬件调速，快速方便；缺点就是利用滑动变阻器难以精确控制 PWM占空比从而精确控制转速。方案一和方案二各有优缺点，可以对自己的需求进行选择。心得体会：通过本次的实验，小组成员都发现自己的知识面还是非常的狭窄， 缺少的东 西也有很多，在网上查找一些相关的资料以及在图书馆借阅了几本关于单片机方 面的书籍，慢慢的懂了一些关于编程和仿真方面的问题。 通过这次实验，成员们 都发现各自还是存在一些问题。这些不经意的东西虽然看起来不起眼， 但是在试 验中是不可忽视的问题。这次试验让我遇到的困难有很多， 例如一开始在编程的 时候，我们一直在重视如何获取电机的转速并在 led上实时显示，失败之后吸取 经