STC89C52单片机直流电机的设计电气工程专业

摘 要近年来，随着科技的进步，直流电机得到了越来越广泛的应用，直流电机具有优良的调速特性：调速平滑，方便，调速范围广，过载能力强，能承受频繁的冲击负载，可实现频繁的无极快速起动、制动和反转，满足生产过程自动化系统各种不同的特殊要求。本系统以STC89C52单片机为核心，通过内部定时器产生PWM波形，控制LN298大功率H桥路驱动直流电机已达到控制转速的目的。通过数码管将速度等级显示出来，此外分别从主控制芯片的选择、显示电路的比较与选择、 电机调速控制模块、电源电路与电机驱动电路四个方面进一步确定系统的总体设计方案，最后通过数码管LED显示程序设计以及电机控制子程序完成实验步骤，并在结论部分对系统调试过程中的常见的故障分析和注意事项做出了摘要说明，具有一定的理论和实际意义。关键词：STC89C52； 双向可逆控制系统； PWM调速； 目录绪论11系统总体方案31.1 主控制芯片的选择31.2 显示电路的比较与选择41.3 电机调速控制模块41.4 电源电路与电机驱动电路42系统硬件方案设计52.1 系统总电路框图设计53.2 系统模块电路设计及原理53.2.1单片机最小系统设计53.2.2直流电机的调速设计83.2.3 测速发电机93.2.4 数码管显示电路设计93.2.5 L298N驱动电路设计113.2.6 按键电路电路设计133系统的软件设计153.1 系统的整体程序流程图154.2 数码管LED显示程序设计154.3 电机控制子程序165系统调试185.1 常见的故障分析185.2 系统调试注意事项18结论18参考文献19附录一 硬件原理图21附录二 程序源代码22致 谢241宿州学院本科生毕业设计 绪论（1）课题研究的背景近年来，随着科技的进步，直流电机得到了越来越广泛的应用，直流电机具有优良的调速特性：调速平滑，方便，调速范围广，过载能力强，能承受频繁的冲击负载，可实现频繁的无极快速起动、制动和反转，满足生产过程自动化系统各种不同的特殊要求。现代化的生产过程对直流电机的调速提出了更高的要求，改变电枢回路电阻调速、改变电压调速等技术已远远不能满足现代科技的要求，这时通过PWM方式控制直流电机转速的方法应运而生。采取传统的调速系统主要有以下的缺陷：模拟电路容易随时间推移，会产生一些不必要的热损耗，以及对噪声敏感等。而用PWM技术后，避免上述的缺点，实现了数字式控制模拟信号，可以大幅度减低成本和功耗。并且PWM调速系统开关频率较高，仅靠电枢电感的滤波作用就可以获得平滑的直流电流，低速特性好；同时，开关频率高，快响应特性好，动态抗干扰能力强，可获很宽的频带；开关元件只需工作在开关状态，主电路损耗小，装置的效率高，具有节约空间、经济好等特点。现代工业生产中，电动机是主要的驱动设备，目前在直流电动机拖动系统中已大量采用晶闸管(即可控硅)装置向电动机供电的KZD拖动系统，取代了笨重的发电动一电动机的FD系统，又伴随着电子技术的高度发展，促使直流电机调速逐步从模拟化向数字化转变，特别是单片机技术的应用，使直流电机调速技术又进入到一个新的阶段，智能化、高可靠性已成为它发展的趋势。直流电机调速基本原理是比较简单的（相对于交流电机），只要改变电机的电压就可以改变转速了。改变电压的方法很多，最常见的一种PWM脉宽调制，调节电机的输入占空比就可以控制电机的平均电压，控制转速。PWM控制的基本原理很早就已经提出，但是受电力电子器件发展水平的制约，在上世纪80年代以前一直未能实现。直到进入上世纪80年代，随着全控型电力电子器件的出现和迅速发展，PWM控制技术才真正得到应用。随着电力电子技术、微电子技术和自动控制技术的发展以及各种新的理论方法，如现代控制理论、非线性系统控制思想的应用，PWM控制技术获得了空前的发展，到目前为止，已经出现了多种PWM控制技术。（2） 国内外技术发展的现状直流电动机具有良好的起动、制动性能，宜于在大范围内平滑调速，在许多需要调速或快速正反向的电力拖动领域中得到了广泛的应用。从控制的角度来看，直流调速还是交流拖动系统的基础。早期直流电动机的控制均以模拟电路为基础，采用运算放大器、非线性集成电路以及少量的数字电路组成，控制系统的硬件部分非常复杂，功能单一，而且系统非常不灵活、调试困难，阻碍了直流电动机控制技术的发展和应用范围的推广。随着单片机技术的日新月异，使得许多控制功能及算法可以采用软件技术来完成，为直流电动机的控制提供了更大的灵活性，并使系统能达到更高的性能。采用单片机构成控制系统，可以节约人力资源和降低系统成本，从而有效的提高工作效率。(3)本设计的任务本系统已STC89C52单片机为核心，通过内部定时器产生PWM波形，将其在数码管将速度等级呈现出来，本设计的主要任务主要包括： （1）直流电机的正转控制；（2）直流电机的反转控制；（3）直流电机的加速控制；（4）直流电机的减速控制；（5）数码管显示电路设计与实现；（6）单片机最小系统设计；（7）电机驱动电路设计191系统总体方案系统总体设计方案的步骤为先选择主控制芯片，然后通过显示电路的比较与选择、电机调速控制模块、电源电路与电机驱动电路三个方面逐步确定系统的软硬件指标，最终将设计分为硬件和软件两个部分分别详细概括，本文的设计原理是主要以单片机为核心，通过内部定时器产生PWM波形，控制LN298大功率H桥路驱动直流电机控制转速，并且将结果通过数码管将速度等级显示出来作为具体分析概述。系统总体方案如下所示：1.1 主控制芯片的选择本次设计采用STC12C5A60S2单片机作为控制元器件，该系列单片机的始祖是Intel的8031单片机，后来随着Flash rom技术的发展，8031单片机取得了长足的进展，成为目前应用最广泛的8位单片机之一，其代表型号是ATMEL公司的AT89系列，它广泛应用于工业测控系统之中。目前很多公司都有51系列的兼容机型推出，在目前乃至今后很长的一段时间内将占有大量市场。51单片机是基础入门的一个单片机，还是应用最广泛的一种。需要注意的是52系列的单片机一般不具备自编程能力。51成本低廉，使用方便，适合与本系统的检测与控制。1.2 显示电路的比较与选择数码管显示具有亮度高、显示简单简洁、成本低廉，可靠性高、响应速度快等有点。在实际工程中，人即便站在很远的位置也能看清楚数码管显示的信息。而且数码管驱动简单，采用硬件驱动即不需要程序控制，完全不占用CPU的资源。因此我们这里采用LED数码管显示信息 1.3 电机调速控制模块采用由三极管组成的H型PWM电路。用单片机控制三极管使之工作在占空比可调的开关状态，精确调整电动机转速。这种电路由于工作在管子的饱和截止模式下，效率非常高；H型电路保证了可以简单地实现转速和方向的控制；电子开关的速度很快，稳定性也极佳，是一种广泛采用的PWM调速技术7。1.4 电源电路与电机驱动电路本设计电源选择直流稳压电源模块。将插线板电源经过变压、整流、滤波、稳压后输出。为系统提供稳定可靠的电源。虽说会有一些不稳定因素但携带方便，所以选择锂电池来负责电源。电机驱动我采用大功率电机驱动专用芯片。L298内部继承大功率H桥路。具有稳定性高、使用简单，驱动力大等特点。能够驱动大功率电机和控制电机的正传和反转，同时对于电机调速也是非常理想的选择。因此采用此种方法。宿州学院本科生毕业设计 2系统硬件方案设计2.1 系统总电路框图设计 本系统以STC89C52单片机为核心，通过内部定时器产生PWM波形，控制LN298大功率H桥路驱动直流电机已达到控制转速的目的。通过数码管将速度等级显示出来，此外可以通过按键控制电机的正传反转、以及电机速度加和减。图1 系统总体框图3.2 系统模块电路设计及原理3.2.1单片机最小系统设计单片机最小系统是整个系统的核心控制部分，以STC89C52单片机为核心，配以外围电路：时钟电路、上点复位电路构成。主要完成数据的采集处理和转换。MCS-51系列单片机是美国Intel公司在1980年继MCS-48系列8位单片机之后推出的高档8位单片机，此单片机凭其稳定的性能、高性价比以及良好的兼容，在各个领域得到了最为广泛的应用，也是我国目前应用最广的单片机系列。在性能和功能方面，MCS-51单片机大大优于MCS-48单片机。MCS-51系列有多种机型可供用户选择8。（1）单片机内部结构MCS-51系列单片机最早的典型代表为8051,87581,8031，由于其型号和生产厂商的不同，在片内存储器容量、中断系统、外围功能模块、最高时钟频率以及处理器速度等方面有很大的不同，但它们的指令系统完全兼容，硬件系统的基本结构也相同，其主要的性能特点如下1) 8位CPU.2) 片内128B RAM(MCS-52子系列有256B RAM) 。3) 片内4KB ROM/EPROM(8051/8751).4) 特殊功能寄存器区。5) 两个优先级的5个中断源结构。6) 4个8位并行I/O口（P0，P1，P2，P3）。7) 两个16位定时/计数器（MCS-52子系列有3个）.8) 全双工串行口。9) 布尔处理器。MCS-51的典型产品有8031,8051,8751.8051内部有4KB ROM，8071内部有4KB EPROM，8031片内无ROM；除此之外，三者的内部结构及引脚完全相同。在单片机芯片的内部，其基本结构的构成是通用CPU加上外围芯片的模式，内部主要由9个部件通过单一总线连接而成。这9个主要部件是：1个8位的中央处理器（包括ALU,ACC,TMP1,TMP2，B寄存器，PSW及相应的定时和控制逻辑），4KB/8KB程序寄存器（ROM/EPROM），128B/256B的数据寄存器（RAM），32条I/O接口线（图中P0.0P0.7，P1.0P1.7，P2.0P2.7，P3.0P3.7），中断控制逻辑（具有5个中断源，2个中断优先级），定时器控制逻辑（具有2个可编程定时器/计数器），串行接口控制逻辑（具有可工作于多处理机通信，I/O接口扩展或全双工通用异步接收发送器的串行接口），21个专用寄存器（包括程序计数器PC、堆栈指针寄存器SP、程序状态字存器PSW、数据指针寄存器DPTR等）以及片内振荡器和时钟电路（由OSC及相关电路组成）9。（2）复位电路逻辑图RST引脚是复位信号的输入端。复位信号是高电平有效，其有效时间应持续24个振荡周期(即两个机器周期)以上。若使用频率位6MHz的晶振，则复位信号持续时间应超过4us才能完成复位操作。整个复位电路包括芯片内、外两部分。外部电路产生的复位信号(RST)送至施密特触发器，再由片内复位电路在每一个机器周期的S5P2时刻对触发器的输出进行采样，然后才得到内部复位操作所需要的信号。复位操作有上电复位和按键手动复位两种方式。我们采用按键手动复位的电平方式，如图2。通过使复位端经电阻与Vcc电源接通而实现。图2 按键手动复位原理图 复位是单片机的初始化操作，其主要功能是把PC初始化为0000H，使单片机从0000H单元开始执行程序。除此之外，当由于程序运行出错或操作错误使系统处于死锁状态时，也需要按复位键重新启动。AT89S52是第9脚复位，当有键按下去时，复位端成高电平，单片机复位10。（3）振荡电路晶体振荡电路属于反馈振荡器。从能量的观点来看，一般的功率放大器是在是在输入信号的控制下，把直流电源提供的直流能量转换为按信号规律变化的交变能量的电路。而反馈振荡器是不需要输入信号的控制就能自动地将直流能量转换为特定频率和振幅的交变能量的电路。AT89S52芯片内部都有一个高增益反相放大器用于构成振荡器晶体振荡电路其属于反馈振荡器。振荡又分外部振荡和内部振荡11，如下图所示：图3 晶振时钟原理图设计中根据实际情况选择了内部振荡这种方式对单片机进行驱动。反相放大器的输入端为XATAL1，输出端为XATAL2。分别是89S52的19脚和18脚，在XATAL1和XATAL2两端跨接石英晶体及两个电容，就构成了稳定的自激振荡器。电容一般都取33P，单片机接11.0592MHz的晶振。振荡器产生的信号送到CPU，作为CPU的时钟信号，驱动CPU产生执行指令功能的机器周期。3.2.2直流电机的调速设计根据直流电机的基本原理，由感应电势、电磁转矩以及机械特性方程式可知，直流电动机的调速方法有三种： （1）调节电枢供电电压U。改变电枢电压主要是从额定电压往下降低电枢电压，从电动机额定转速向下变速，属恒转矩调速方法。对于要求在一定范围内无级平滑调速的系统来说，这种方法最好。Ia变化遇到的时间常数较小，能快速响应，但是需要大容量可调直流电源。 （2）改变电动机主磁通。改变磁通可以实现无级平滑调速，但只能减弱磁通进行调速（简称弱磁调速），从电机额定转速向上调速，属恒功率调速方法。If变化时间遇到的时间常数同Ia变化遇到的相比要大得多，响应速度较慢，但所需电源容量小。 （3）改变电枢回路电阻R。在电动机电枢回路外串电阻进行调速的方法，设备简单，操作方便。但是只能进行有级调速，调速平滑性差，机械特性较软；空载时几乎没什么调速作用；还会在调速电阻上消耗大量电能。 直流斩波器又称直流调压器，是利用开关器件来实现通断控制，将直流电源电压断续加到负载上，通过通、断时间的变化来改变负载上的直流电压平均值，将固定电压的直流电源变成平均值可调的直流电源，亦称直流直流变换器。它具有效率高、体积小、重量轻、成本低等优点，现广泛应用于地铁、电力机车、城市无轨电车以及电瓶搬运车等电力牵引设备的变速拖动中。 图5为直流斩波器的原理电路和输出电压波型，图中VT代表开关器件。当开关VT接通时，电源电压U。加到电动机上；当VT断开时，直流电源与电动机断开，电动机电枢端电压为零。如此反复，得电枢端电压波形如图5（b）所示。图5 直流斩波器原理电路及输出电压波型 （a）原理图（b）电压波型采用晶闸管的直流斩波器基本原理与整流电路不同的是，在这里晶闸管不受相位控制，而是工作在开关状态。当晶闸管被触发导通时，电源电压加到电动机上，当晶闸管关断时，直流电源与电动机断开，电动机经二极管续流，两端电压接近于零。脉冲宽度调制（Pulse Width Modulation），简称PWM。脉冲周期不变，只改变晶闸管的导通时间，即通过改变脉冲宽度来进行直流调速。与V-M系统相比，PWM调速系统有下列优点：（1）由于PWM调速系统的开关频率较高，仅靠电枢电感的滤波作用就可以获得脉动很小的直流电流，电枢电流容易连续，系统的低速运行平稳，调速范围较宽，可达1：10000左右。由于电流波形比V-M系统好，在相同的平均电流下，电动机的损耗和发热都比较小。（2）同样由于开关频率高，若与快速响应的电机相配合，系统可以获得很宽的频带，因此快速响应性能好，动态抗扰能力强。（3）由于电力电子器件只工作在开关状态，主电路损耗较小，装置效率较高。脉宽调速系统的主电路采用脉宽调制式变换器，简称PWM变换器。脉宽调速也可通过单片机控制继电器的闭合来实现，但是驱动能力有限。目前，受到器件容量的限制，PWM直流调速系统只用于中、小功率的系统143.2.3 测速发电机当被测机构与测速发电机同轴连接时，只要检测出输出电动势，即可以获得被测机构的转速，所以测速发电机又称速度传感器。测速发电机广泛应用于各种速度或者位置控制系统，在自动控制系统中作为检测速度的元件，以调节电动机转速或者通过反馈来提高系统稳定性和精度。3.2.4 数码管显示电路设计（1）共阴数码管管脚说明与原理图七段LED显示器内部由七个条形发光二极管和一个小圆点发光二极管组成，根据各管的极管的接线形式，可分成共阴极型和共阳极型。 实训室实训扳上使用的是四位一体的共阴数码管15。LED数码管的封装如图6所示。图6 数码管的封装形式及内部结构(2）数码管码值的推算LED数码管的ADP七个发光二极管因以不同亮灭的组合就能形成不同的字形，这种组合称之为字形码，下面列出共阴极的字形码，“数字”是要数码管要显示的数字，“字形码”是单片机P0口要输出的十六进制数据。例如数字“0”和数字“7”的字形码推算方法如图7所示： 图7 数码管码值的推算方法同理，按照上述的推倒方法和原则我们得出数字09的编码。（3）数字的显示规律查表法由于显示的数字09的字形码没有规律可循，只能采用查表的方式来完成我们所需的要求了。这样我们按着数字09的顺序，把每个数字的笔段代码按顺序排好，建立的表格如下所示：TABLE DB=3FH，06H，5BH，4FH，66H，6DH，7DH，07H，7FH，6FH，当我们要显示一个数字，比如4的时候，我们就可以查表TABLE DB4找到66H，送P0口就可以了16。（4）数码管显示电路图 图8 数码管显示电路设计中，用到了四位七段共阴数码管。LED是一类可直接将电能转化为可见光和辐射能的发光器件，具有工作电压低，耗电量小，发光效率高，发光响应时间极短，光色纯，结构牢固，抗冲击，耐振动，性能稳定可靠，重量轻，体积小，成本低等一系列特性。数码管的显示电路连接分为串行接法和并行接法，使用串行接法可以节约I/O口资源，并行接法会占用过多的I/O口，由于考虑到操作的熟练与实际的资源，本设计采用了后者并行接法。3.2.5 L298N驱动电路设计L298是SGS公司的产品，L298N为15个管角的单块集成电路，高电压，高电流，四通道驱动，设计用L298N来接收DTL或者TTL逻辑电平，驱动感性负载(比如继电器，直流和步进马达)和开关电源晶体管。内部包含4通道逻辑驱动电路，其额定工作电流为 1 A，最大可达 1.5 A，Vss 电压最小 4.5 V，最大可达 36 V；Vs 电压最大值也是 36 V。L298N可直接对电机进行控制，无须隔离电路，可以驱动电机17。图9 L298N内部电路表1 L298N引脚符号及功能引 脚功 能SENSA、SENSB分别为两个H桥的电流反馈脚，不用时可以直接接地ENA 、ENB使能端，输入PWM信号IN1、IN2、IN3、IN4输入端，TTL逻辑电平信号OUT1、OUT2、OUT3、OUT4输出端，与对应输入端同逻辑VCC逻辑控制电源VSS电机驱动电源，最小值需比输入的低电平电压高GND接地表2 L298N的逻辑功能IN1IN2ENA电机状态XX0停止101顺时针011逆时针000停止110停止当使能端为高电平时，输入端IN1为PWM信号,IN2为低电平信号时,电机正转；输入端IN1为低电平信号，IN2为PWM信号时,电机反转;IN1与IN2相 同时,电机快速停止。当使能端为低电平时,电动机停止转动。在对直流电动机电压的控制和驱动中，半导体功率器件(L298)在使用上可以分为两种方式：线性放大驱动方式和开关驱动方式在线性放大驱动方式。半导体功率器件工作在线性区优点是控制原理简单，输出波动小，线性好，对邻近电路干扰小，缺点为功率器件工作在线性区，功率低和散热问题严重。开关驱动方式是使半导体功率器件工作在开关状态，通过脉调制（PWM）来控制电动机的电压，从而实现电动机转速的控制18。图10 L298电机驱动电路3.2.6 按键电路电路设计本系统采用三个按键作为参数设置输入方式，K1用于用于速度等级手动往上加；K2用于速度等级手动往下减；K3用于控制电机的正传和反转；K4用于速度重置。按键电路的工作原理：I/O口默认状态为高电平，当有按键按下是会将I/O口电平拉低，及按下为低电平，不按为高电平。单片机就是通过检测高低电平变化来实现控制的。电路图如下所示。图11 键盘电路原理图图12 键盘与单片机连接电路宿州学院毕业论文（设计） 第四章3系统的软件设计在系统软件设计中，采用的可编程器件是单片机STC89C52，使用的程序设计语言是汇编语言。在余下的篇幅中，将主要讨论系统中软件的汇编语言实现。在本系统中，软件的设计包括几个个方面：按键检测、数码管显示、电机驱动子程序。3.1 系统的整体程序流程图图13 主程序流程图4.2 数码管LED显示程序设计要让数码管显示数字需要软件的控制，则要求二进制代码来实现数码管发光段的控制。TAB：DB 0C0H，090H，0A4H，0B0H，99H，92H，82H，0F8H，80H，90H数码管显示利用的是动态扫描：动态扫描是利用人眼的视觉暂留原理，只要扫描频率不小于24Hz，人眼就感觉不到显示器的闪烁。本系统24Hz的扫描脉冲由相应的外围电路提供。动态扫描电路设计的关键在于位选信号要与显示的数据在时序上一一对应，因此电路中必须提供同步脉冲信号19。图14 数码管与单片机连接原理图图15 数码管与单片机连接电路图4.3 电机控制子程序电机控制子程序是一个循环程序，其主要思路是，先设定好速度初始值，利用初始值与调速系统送来的值，然后用PI算法输出控制系数给PWM发生电路改变波形的占空比，进而控制电机的转速。其程序流程图如图所示。软件由1个主程序、1个中断子程序和1个PI控制算法子程序组成。主程序是一个循环程序，其主要思路是由单片机P1口生数据送到PWM信号发生电路，然后用PI算法输出控制系数给PWM发生电路改变波形的占空比进而控制电机的转速20。图16 PWM脉宽调制流程图 宿州学院毕业论文（设计） 第五章5系统调试5.1 常见的故障分析单片机应用系统的硬件调试和软件调试是分不开的许多硬件故障只有通过软、硬件联调才能发现,但一般是先排除系统中比较明显的硬件故障后才和软件一起联调。(1)逻辑错误 样机硬件的逻辑错误是由于设计错误和加工过程中的工艺错误而造成的,包括错线、开路、短路、相位错误、时序错误等,其中最常见的是短路故障。 (2)元器件错误 元器件错误的原因有器件损坏或性能不符合要求,电解电容、二极管的极性接反或集成块装反等。 (3)可靠性差 应用系统可靠性差的原因很多,如金属化孔、接插件接触不良、内部和外部的干扰、电压纹波系数过大、器件负载过重等均会造成系统的可靠性差。另外,走线和布置的不合理也会造成系统可靠性差。 (4)电源故障 电源故障包括：电压值不符合设计要求、电源功率不足、负载能力差、纹波太重等。5.2 系统调试注意事项在加电前,先用万用表等工具,按图纸仔细核对样机线路是否正确,并对元器件的安装、型号、规格等进行仔细检查,特别注意印制板加工和焊接时有无走线之间相互短路等。 在程序编写的过程中，需要认真对待每一个环节，包括键盘扫描处理、PWM信号发生电路的控制、以及单片机控制直流电机的转动方向等问题，一点点调试，最后可以实现正反转。结论PWM技术是直流电机调速中最为有效的方法。本文在硬件上采用了基于PWM技术的H型桥式驱动电路，解决了电机驱动的效率问题，在软件上也采用较为合理的系统结构及算法，提高了单片机的使用效率，且具有一定的防飞能力。 本文所述的直流电机调速系统是以低价位的单片微机STC89C52为核心的，而通过单片机来实现电机调整又有多种途径，相对于其他用硬件或者硬件与软件相结合的方法实现对电机进行调整，采用PWM软件方法来实现的调速过程具有更大的灵活性和更低的成本，它能够充分发挥单片机的效能，对于简易速度控制系统的实现提供了一种有效的途径。宿州学院本科生毕业设计 参考文献1唐波,龚雪娇,朱瑞金,张涛.新工科建设下的单片机原理及应用课程建设与改革研究J.黑龙江科学,2019,10(07):20-22.2陈炜炜,詹跃东.基于单片机的直流电机PWM调速系统J.化工自动化及仪表,2019,46(03):218-222.3杨林,刘曰涛,沈宝民,仲伟正.无刷直流电机PI控制系统的设计及分析J.西安工程大学学报,2019,32(01):81-87.4衡蜓.直流电机控制系统的设计J.农业技术与装备,2019(01):7-9.5李玉东,韩亚,马星河.基于PWM控制的脉冲阻塞式交-交变频调速系统研究J.制造业自动化,2018,40(11):63-68.6张骏华.双PWM变频调速系统研究与设计J.机电信息,2018(24):1-3.7孙磊. PWM整流在变频调速系统中的应用研究D.西安科技大学,2018.8吴一平.基于51单片机的直流电机PWM调速系统J.科技创新导报,2018,15(13):108+110.9樊家明,郭育华.基于双PWM变换器的变频调速系统研究J.电力电子技术,2018,52(03):26-28.10黄意仁,黄嫦娥.基于单片机的电动车电机调速系统的设计与研究J.产业与科技论坛,2018,17(05):64-66.11苏品刚,尚丽.可逆PWM控制双闭环直流调速系统的Simulink仿真J.实验技术与管理,2018,35(02):124-129.12杜警,窦艳艳.PWM直流闭环调速系统设计J.武汉职业技术学院学报,2018,17(01):92-95.13李玮.基于单片机控制的直流电机PWM调速系统设计J.产业与科技论坛,2018,17(04):74-75.14李瑾.双PWM控制的双馈调速系统在泵站电机上的应用J.长江科学院院报,2017,34(10):155-158.15唐海洋. 中小功率直流传动系统的研究D.西安工程大学,2017. 16 Yang. Y., Yi. J., Woo, Y.Y., and Kim. B.: Optimum design for linearity and efficiency of microwave Doherty amplifier using a new load matching technique, Microw. J., 2001, 44, (12), pp. 203617 Yamato I , et al 1 New conversion system for UPS using high fre2 quency linkJ 1 IEEE PESC ,1988 :210-320.18 Green A W Boys JTGrates GF 3-Phase Voltage SourcedReversible Rectifier IEEE Proceedings,1988.6(135):36237019 V. Yu. Teplov,A. V. Anisimov. Thermostatting System Using a Single-Chip Microcomputer and Thermoelectric Modules Based on the Peltier EffectJ ,2002 20 马忠梅 等编著.单片机的C语言应用程序设计（第4版）M，北京航天航空大学出版社.2007. 4附录一 硬件原理图附录二 程序源代码#include<math.h> #define uchar unsigned char #define uint unsigned int sbit en1=P10; /* L298的Enable A */ sbit en2=P11; /* L298的Enable B */ sbit s1=P12; /* L298的Input 1 */ sbit s2=P13; /* L298的Input 2 */ sbit s3=P14; /* L298的Input 3 */ sbit s4=P15; /* L298的Input 4 */ uchar t=0; /* 中断计数器 */ uchar m1=0; /* 电机速度值 */ uchar tmp1,tmp2; /* 电机当前速度值 */ /* 电机控制函数 index-电机号(1,2); speed-电机速度(-100100) */ void motor(uchar index, char speed) if(speed>=-100 && speed<=100) if(index=1) /* 电机的处理 */ m1=abs(speed); /* 取速度的绝对值 */ if(speed<0) /* 速度值为负则反转 */ s1=0; s2=1; else /* 不为负数则正转 */ s1=1; s2=0; void delay(uint j) /* 简易延时函数 */ for(j;j>0;j-); void main() uchar i; TMOD=0x02; /* 设定T0的工作模式为2 */ TH0=0x9B; /* 装入定时器的初值 */ TL0=0x9B; EA=1; /* 开中断 */ ET0=1; /* 定时器0允许中断 */ TR0=1; /* 启动定时器0 */ while(1) /* 电机实际控制演示 */ for(i=0;i<=100;i+) /* 正转加速 */ motor(1,i); motor(2,i); delay(5000); for(i=100;i>0;i-) /* 正转减速 */ motor(1,i); motor(2,i); delay(5000); for(i=0;i<=100;i+) /* 反转加速 */ motor(1,-i); motor(2,-i); delay(5000); for(i=100;i>0;i-) /* 反转减速 */ motor(1,-i); motor(2,-i); delay(5000); void timer0() interrupt 1 /* T0中断服务程序 */ if(t=0) /* 1个PWM周期完成后才会接受新数值 */ tmp1=m1; tmp2=m2; if(t<tmp1) en1=1; else en1=0; /* 产生电机1的PWM信号 */ if(t<tmp2) en2=1; else en2=0; /* 产生电机2的PWM信号 */ t+; if(t>=100) t=0; /* 1个PWM信号由100次中断产生 */ 致 谢这次毕业设计，我受到了很多人的帮助，在此我表示由衷的感谢。没有大家的帮助，我也是不能完成这次毕业设计。 首先，我要特别感谢曹老师对我的悉心指导，在毕业设计期间曹老师指导我、帮助我收集文献资料，理清设计思路，完善操作方法，并对我所做的设计提出有效的改进方案。老师渊博的知识、严谨的作风、诲人不倦的态度和学术上精益求精的精神让我受益终生。作为一个本科生的毕业设计，由于经验的匮乏，难免有许多考虑不周全的地方，如果没有导师的督促指导，想要完成这个设计是难以想象的。因此，特别需要感谢曹老师给予的耐心细致的指导，在此，再一次向曹老师以及关心帮助我的教师同学表示最诚挚的谢意！其次，学校在这方面也给我们提供了很大的支持和帮助，学校领导比较重视，每个设计小组配有专门的指导老师，帮助我们能顺利完成整个设计。对于学校和老师为我的毕业设计所提供的极大帮助和关心，在此我致以衷心的感谢！最后，还要感谢同学四年来对我的关心与支持，感谢各位老师在学习期间对我的严格要求。同时也要感谢身边朋友的热心帮助，没有你们的关心与支持，我不可能顺利的完成我的毕业设计！这几个月的岁月是我学生生涯中最有价值的一段时光，也将会成为我以后永远的美好的回忆，在这里有治学严谨而不失亲切的老师，也有互相帮助情同骨肉的同学，更有和谐、融洽的学习生活氛围，这里将是我永远向往的地方。借此论文之际，我想向所有人表达我的最诚挚的谢意，愿我们将来都越来越好。25