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1、 本科毕业论文（设计）题 目: 基于单片机的直流电机的驱动设计 院 系：物理与电子信息科学系 专 业：电子信息科学与技术 姓 名：王 威 学 号：3 指导教师：彭晓珊 教师职称：讲师 填写日期：2011 年 11 月 25 日贵阳学院本科毕业论文（设计）1摘摘 要要本文是对直流电动机 PWM 调速器设计的研究，主要实现对电机的控制。本课程设计主要是实现 PWM 调速器的正转、反转、加速、减速、停止等操作。并实现电路的仿真。为实现系统的微机控制，在设计中，采用了 AT89C52 单片机作为整个控制系统的控制电路的核心部分，配以显示、驱动模块，实现对电动机转速参数的显示：由命令输入模块、光电隔离模
2、块及 H 型驱动模块组成。采用带中断的独立键盘作为命令的输入，单片机在程序控制下，不断给光电隔离电路发送 PWM 波形，H 型驱动电路完成电机正反转控制，在控制中，采用 PWM调速方式，通过改变 PWM 的占空比从而改变电动机的电枢电压，进而实现电动机的调速。设计的整个控制系统，在硬件结构上采用了大量的集成模块，大大简化了硬件电路，提高系统的稳定性和可靠性，使整个系统的性能得到提高。通过实物调试，已达到预期目标。关键词关键词： AT89C52 单片机;PWM 调速；正反转控制；指示灯及报警贵阳学院本科毕业论文（设计）2AbstractThis paper is of dc motor PWM
3、governor and design, the main motor control to realize the course design is to realize the main PWM governor are turning to slow down reverse accelerated operation and realize the circuit simulation system for the microcomputer control, in design, the AT89C52 single chip microcomputer as the whole c
4、ontrol system control circuit of the core part, match with display driver modules, and to realize the speed of the motor parameters display: by the command input module photoelectric isolated module and H driver module with belt interrupted the independent keyboard as a command input, microcomputer
5、in the program under control, and constantly to photoelectric isolating circuit send PWM waves, H driving circuit is complete and reversing motor control, in control, using PWM control way, through the change of PWM.Keywords：AT89C52 single-chip microcomputer; PWM control; And reversing control贵阳学院本科
6、毕业论文（设计）3目录目录摘 要.1 Abstract.2 前 言.3 第一章 系统论述.4 第一节 设计思路.4 第二节 基本原理.4 第三节 总体设计框图.4 第二章 直流电动机单元电路设计与分析.6 第一节 直流电机类型.6 第二节 直流电机结构.6 第三节 直流电机工作原理.6 第四节 直流电机主要技术参数.7 第五节 直流电机的驱动模块.7 一、 L298 电机驱动芯片的特点 .7 二、L298 引脚符号及功能 .8 三、续流电路设计.8 第六节 直流电机 PWM 调速原理.10 一、直流电机转速.10 二、PWM 电机调速原理 .11 第七节 直流电机的中断键盘控制模块.12 第八
7、节 直流电机显示模块.13 一、1602 字符型 LCD 简介 .13 二、显示原理.13 三、1602 型 LCD 的主要技术参数 .13 四、1602 型 LCD 的引脚 .13 五、LCD 液晶电路 .14 第九节 电机运行指示灯报警模块.15 第三章 直流电机的软件设计.17 第一节 系统软件流程图.17 一、主程序流程图.17 三、反向中断流程图.18 四、占空比中断流程图.19 第二节 总电路图.21 第三节 直流电机控制程序.21 第四节 系统仿真.30 致谢.33 附录.35贵阳学院本科毕业论文（设计）4前前 言言在现代电子产品中，自动控制系统，航天和现代军事设备、电子仪器设备
8、、家用电器、电子玩具等等方面，直流电动机都得到了广泛的应用。大家熟悉雷达自动定位、光盘驱动器、电动自行车，DVD、剃须刀、电唱机、洗衣机等，都不能缺少直流电动机。所以直流电动机的控制是一门实用的技术。本文主要实现直流电动机 PWM 的控制，控制直流电动机的正转、反转、加速、减速、停止等操作，显示运行的状态，并实现电路仿真，为实现系统的微机控制，在设计中，采用了 AT89C52 单片机作为整个系统的控制电路的核心部分，配以显示、驱动模块、运行指示灯报警模块，实现对电动机转速参数和测量。贵阳学院本科毕业论文（设计）5第一章 系统论述第一节 设计思路直流电动机 PWM 控制系统的主要功能包括：直流电
9、动机的加速、减速以及 电机的正转和反转，并且可以调整电机的转速，还可以方便的读出电机转速的 大小，很方便实现电机的智能控制。其间，还包括直流电动机的直接清零、启 动（置数） 、暂停、连续功能。该直流电机系统由以下电路模块组成：振荡器和 时钟电路：这部分电路主要由 AT89C51 单片机和一些电容、晶振组成。设计输 入部分：这一模块主要是利用带中断的独立式键盘实现。设计控制部分：主要 由 AT89C52 单片机的外部中断扩展电路组成。设计显示部分由 1602LCD 液晶显 示模块组成；LED 数码显示部分由七段数码管组成；运行指示灯报警模块：有 5 个发光二极管和 NPN 三极管及扩音器组成，当
10、电机运动时，相应的指示灯会 亮，如果电机的速度达到最大值时，指示灯会闪烁并报警。直流电机 PWM 控制 实现部分：主要由一些二极管、电机和 L298 直流电机驱动模块组成。第二节 基本原理主体电路：即直流电机 PWM 控制模块。这部分电路主要由 AT89C52 单片机 的 I/O 端口、定时器、外部中断扩展等控制直流电动机的加速、减速以及电机 的正转和反转，并且可以调整电机的转速，还可以方便读出电机转速的大小， 能够方便的实现电机的智能控制。其间，还包括直流电机的直接清零、启动、 暂停、连续功能。其间是通过 AT89C52 单片机产生脉宽可调的脉冲信号并输入 到 L298 驱动芯片来控制直流电机的工作。该直流电机 PWM 控制系统由以下电路 模块组成：设计输入部分：这一模块主要利用带中断的独立键盘来实现。设计 控制部分：主要由 AT89C52 单片机的外部中断扩展电路组成。设计显示部分： 由 7 段数码管组成。直流电机 PWM 控制实现部分：主要由一些二极管、电机和 L298 直流电动机驱动模块组成。第三节 总体设计框图系统组成：直流电机 PWM 调速方案如下图：贵阳学院本科毕业论文（设计）6LCD 液晶 显示直流电机驱 动模块运行指示灯报警反 向占空比P0 口P1 口 AT89C51单片机P2 口P3
