黄 冈 师 范 学 院
本 科 生 毕 业 论 文
目：单片机控制的无刷直流电机驱动系统设计
学生姓名：
指导教师： 雷学堂
论文完成日期
2009年 05 月
摘要 .............................................................................................................................................. 1
ABSTRACT ...................................................................................................................................... 2
1. 概论 ........................................................................................................................................ 3
1.1 无刷直流电机的现状 ................................................................................................................. 3
1.2 电动自行车介绍及发展前景 ..................................................................................................... 4
1.3 本设计的主要工作 ..................................................................................................................... 6
2. 无刷电机控制系统分析 ........................................................................................................... 6
2.1 三相无刷直流电机星形连接全桥驱动原理 ............................................................................. 6
2.2 直流电动机的PWM调速原理 ..................................................................................................... 9
3. 无刷直流电机控制器硬件设计 ................................................................................................ 9
3.1 硬件组成 ................................................................................................................................... 10
3.2 三相全桥逆变电路和驱动电路 ............................................................................................... 10
3.3 速度控制电路 ........................................................................................................................... 14
3.4 其他 ........................................................................................................................................... 14
4. 系统软件设计 ........................................................................................................................ 15
4.1 概述 ........................................................................................................................................... 15
4.2 主程序 ....................................................................................................................................... 16
4.3 中断 ........................................................................................................................................... 20
4.4 AD转换 ...................................................................................................................................... 21
4.5 PWM(脉冲宽度调制) ................................................................................................................. 23
4.6 位置信号和驱动信号的对应关系 ........................................................................................... 23
4.7 数字PI速度调节 ..................................................................................................................... 24
5. 系统调制与实验结论 ............................................................................................................. 27
5.1 系统硬件调试 ........................................................................................................................... 27
5.2 系统软件调试 ........................................................................................................................... 28
5.3 实验结论与建议 ....................................................................................................................... 29
结论 ............................................................................................................................................ 30
参考文献 .................................................................................................................................... 31
致谢 ............................................................................................................................................ 32
单片机控制的无刷直流电机驱动系统设计
单片机控制的无刷直流电机驱动系统设计
专业：电科
班级：200502
作者：李青
指导老师：雷学堂
本课题是讲述无刷直流电机控制系统集电机、逆变电路、检测元件、控制软件和硬件于一体，具有高可靠、高效率、寿命长、调速方便等优点，在电动调速领域有着广泛的应用。电动自行车的发明和使用对解决燃油车造成的严重环境污染和缓解日益突出的能源危机问题有一定的现实意义。根据项目参数要求，采用Microchip公司的PIC16F72单片机作为控制芯片，在硬件方面，进行了电源电路设计、系统硬件保护电路设计、三相全桥逆变电路设计、逆变器驱动电路设计。在软件方面利用汇编语言，采用模块化编程和结构化编程。根据无刷直流电机的控制原理，对系统的控制部分进行了详细分析。利用数字PI控制理论实现电机速度的闭环调制。在系统可靠性方面:设计了系统的欠压、过流和堵转保护。本文还对影响控制器和单片机系统可靠性的因素进行了分析，并且给出了解决方案.本文所设计的无刷电机控制器实现了电动、定速、助力三种工作模式并且在系统出错情况下具有自检功能。保护功能较完善、硬件结构简单、成本较低，具有升级空间，便于用户二次开发。
无刷直流电机,PIC单片机,电动自行车,控制系统
第 1 页 共 32页
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毕业设计-基于AT89C51单片机的直流电机测速调速电路的设计
本科毕业设计-基于单片机的直流电机测速调速电路的设计，共32页，11289字，附任务书、开题报告、答辩PPT、外文翻译
外文翻译 DC introduced（直流电机介绍）共10467个字符数（不计空格）。
工作要求：
1、了解直流电机控制的工作原理
2、掌握MCS-51系列单片机的基本结构和特性
3、了解直流电机控制电路设计方案的优劣
4、选择一种合适方案来实现直流电机控制的设计
5、按要求完成开题报告和毕业论文
功能要求：
1、开始通电时，直流电机是停止转动，按启动键开始运动。
2、能控制电机正转、反转、停止。
3、能实现调速，并通过数码管显示转速。
毕业设计图纸内容、张数及要求
系统仿真图、 硬件原理图、PCB板图、系统程序流程图。
四、本课题研究方案
采用单片机构成的直流电动机PWM调速系统，其控制核心主要由最小系统、电源模块（12v,5v）、电机驱动电路、按键（加速、减速、正转、反转、急停）、显示模块（LCD液晶显示屏）、直流电机组成。系统采用L298N芯片作为PWM驱动直流电动机的供电主回路。单片机通过软件处理输出PWM信号，实现了直流电机的速度控制，在运行中获得了良好的动静态性能。
摘要：直流电机是实现直流电能与机械能之间相互转换的电力机械，直流电动机具有优良的调速特性，调速平滑，方便，调速范围广，过载能力大，能承受频繁的冲击负载，可实现频繁的无级快速启动、制动和反转。常应用于对启动和调速有较高要求的场合，如宾馆高速电梯、机车、大型精密机床和大型起重机等生产机械中。
直流电机调速的方法有很多，本文主要介绍了基于单片机的直流电机PWM调速的方法。是利用PWM脉冲信号的占空比决定输出到直流电机的平均电压的大小，使其控制电动机的转速的一种方法。以AT89C51型号的单片机为核心，与直流电机驱动电路，键盘和LCD液晶显示模块构成整个系统。系统实现了对电机的正转、反转、加速、减速、启动、停止的控制，以及在LCD液晶显示管上实时显示出电机速度及正反转状态。
关键词：直流电机，PWM，AT89C51
The design of speed measurement and regulating speed system of DC motor based on MCU
Abstract：The DC motor is the electrical machinery to achieve that convert between DC and mechanical energy conversion. DC Motor Speed Control has excellent characteristics,speed smooth and easy,and speed a wide range of Shock,able to withstand the impact of frequent load can be achieved without frequent fast-starting,braking and reverse.It often used in the occasion of the higher requirements of the start and speed control,such as the hotel&s high-speed elevators, locomotives, large precision machine tools and large cranes, and other production machinery.
There are many ways of DC motor speed control. We introduce a method of DC motor PWM speed control based on MCU.It used the duty cycle of the PWM pulse signal to decide the size of the average voltage of the DC motor to control the motor speed. the whole system constitute of AT89C51 microcontroller models as the core,DC motor drive circuit, the keyboard and the LCD display module.The hardware circuit of the motor is transferred, reverse, acceleration, deceleration, start and stop control, and the LCD display tube real-time display of motor speed and reversing state.
Keyword:DC motor，PWM，AT89C51
目录
摘要 I
Abstract II
第一章 绪论 1
1.1 直流电机的应用 1
1.2 单片机控制直流电机应用 1
1.3 论文研究目的及意义 2
第二章 系统总体设计方案 3
2.1 直流电机概况 3
2.2 PWM基本实现原理及其方法 5
2.3 系统方案 7
第三章 硬件模块设计 8
3.1 单片机硬件结构及系统 8
3.2 1602LCD液晶显示模块 9
3.3 键盘接口原理 11
3.4 电机驱动模块的电路设计 11
第四章 系统软件的设计 13
4.1 软件开发环境 13
4.2 主程序框图 13
4.3 系统程序设计思想 13
4.4 直流电机的中断键盘控制模块 14
4.5 汇编语言程序设计 15
第五章 系统功能调试 16
5.1系统仿真整体图 16
5.2 仿真调试 16
结 论 18
附录 21
资料文件预览
共1文件夹，5个文件，文件总大小：3.28MB，压缩后大小：2.16MB
毕业设计-基于AT89C51单片机的直流电机测速调速电路的设计
任务书.doc&&[107.00KB]
外文翻译.doc&&[39.00KB]
开题报告.doc&&[87.00KB]
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