基于arm的直流電機調(diào)速系統(tǒng)的研究

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1、指導(dǎo)教師評定成績：審定成績：汽車電子與嵌入式方向?qū)嵺`課報告設(shè)計題目：基于ARM的直流電機調(diào)速系統(tǒng)的研究單位（二級學(xué)院）：小組成員：專業(yè)：班級：學(xué)號：指導(dǎo)教師：設(shè)計時間：2015年1月第26頁共26頁摘要本論文主要研究了采用基于ARM嵌入式的直流電機調(diào)速的問題。首先對本論文的主要器件和原理進(jìn)行了介紹，包括ARM微處理器，直流電機和PWM脈沖寬度調(diào)制。通過不同方案的對比，選擇了本論文的主要技術(shù)方案為PWM脈沖寬度調(diào)制并對該方案進(jìn)行了逐步驗證。通過proteus軟件進(jìn)行了硬件電路的設(shè)計和軟件程序的編寫，實現(xiàn)了對直流

2、電機速度控制，正傳，反轉(zhuǎn)的目的，并進(jìn)行了電路仿真，最終得到了理想的效果。論文的最后對這次的研究進(jìn)行了深刻的總結(jié)和反思，總結(jié)了本次研究得到的經(jīng)驗，并對研究方案的不足之處進(jìn)行了反思和改進(jìn)，使得該方案更加完美。概述隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的快速增長，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)也隨之不斷調(diào)整。先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)的出現(xiàn)為我國工業(yè)的快速發(fā)展提供了基礎(chǔ)。近些年來，以計算機技術(shù)，通訊技術(shù)、消費電子技術(shù)為主的電子信息技術(shù)的高速發(fā)展和國際互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)（Internet）的廣泛應(yīng)用已經(jīng)改變了人們的生活方式,世界各國都在為發(fā)展以計算機技術(shù)，通訊技術(shù)、消費電子技術(shù)為主

3、要內(nèi)容的信息產(chǎn)業(yè)制定宏偉的發(fā)展規(guī)劃,以期望在21世紀(jì)的政治、經(jīng)濟(jì)和技術(shù)競爭中處于主動有利的地位。信息技術(shù)對其他各產(chǎn)業(yè)的貢獻(xiàn)越來越大,信息產(chǎn)業(yè)正逐漸成為其他產(chǎn)業(yè)的支柱。信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展程度、信息流通、暢通與否已成為評價各個國家的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的一個重要標(biāo)準(zhǔn)。在人類步入全球信息化社會的進(jìn)程中，全球性電子信息技術(shù)正在發(fā)揮著巨大的作用。嵌入式系統(tǒng)是近年來發(fā)展最快的技術(shù)之一。嵌入式系統(tǒng)與傳統(tǒng)的單片機系統(tǒng)和PC平臺相比，融合了兩者的優(yōu)點，既有單片機系統(tǒng)成本低、體積小、功耗低的特點，又具有PC平臺的開發(fā)環(huán)境好、資源豐富、具備操

4、作系統(tǒng)、用戶界面友好的特點，因而在應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域就有良好的發(fā)展前景。以32位的ARM芯片和高速大容量FPGA為核心的嵌入式系統(tǒng)不但充分發(fā)揮了以上特點，而且大大簡化了系統(tǒng)設(shè)計，提高了集成度和可靠性。國家的發(fā)展，使得大到工廠企業(yè)，小到電子產(chǎn)品都需要電機來進(jìn)行各種運動的控制，對電機速度的控制也稱為了現(xiàn)代數(shù)字控制的一大課題?？萍及l(fā)展至今，主要采用對輸入電壓的控制來進(jìn)行電機的控制，而輸入電壓的控制又廣泛采用PWM脈沖寬度調(diào)制來實現(xiàn)對電壓大小的控制。ARM嵌入式可直接輸出PWM波，通過編程對該波進(jìn)行占空比和頻率的調(diào)節(jié)，相比

5、電路和單片機實現(xiàn)的PWM波而言，ARM嵌入式具有更好的靈活性，高效率性，精度高，快速響應(yīng)好，成本低，功耗小等特點，具有很好的應(yīng)用前景。第26頁共26頁1.嵌入式和電機調(diào)速原理簡介1.1嵌入式系統(tǒng)簡介1.1.1嵌入式系統(tǒng)定義國際電氣和電子工程師協(xié)會（IEEE）對嵌入式系統(tǒng)的定義為：“用于控制、監(jiān)視或者輔助操作機器、設(shè)備和工廠的裝置?！保╠evicesusedtocontrol,monitororassisttheoperationofequipment,machineryorplants）。這里主要是從應(yīng)用上進(jìn)

6、行定義的。國內(nèi)的一些學(xué)者和專家講嵌入式系統(tǒng)定義為：“嵌入到對象體系中的專用計算機系統(tǒng)”?！扒度胄浴?、“專用型”與“計算機系統(tǒng)”是嵌入式系統(tǒng)的3個基本要素，對象系統(tǒng)則是嵌入式系統(tǒng)所嵌入的宿主系統(tǒng)。目前國內(nèi)一個普遍被認(rèn)同的定義是：嵌入式系統(tǒng)是以應(yīng)用為中心，以計算機技術(shù)為基礎(chǔ)，軟、硬件可裁減，滿足應(yīng)用系統(tǒng)對功能、可靠性、成本、體積、功耗等嚴(yán)格要求的專用計算機系統(tǒng)。由于嵌入式系統(tǒng)本身是一個相對模糊的定義，一個手持的MP3和一個PC104的微型工業(yè)控制計算機都可以認(rèn)為是嵌入式系統(tǒng)，因此只要是和具體產(chǎn)品結(jié)合在一起并具有嵌

7、入式特點的控制系統(tǒng)都可以成為嵌入式系統(tǒng)。目前通常把嵌入式系統(tǒng)概念的重心放在“系統(tǒng)”上，及指能夠運行穩(wěn)定系統(tǒng)的軟硬件綜合體?？傮w上嵌入式系統(tǒng)可以分成硬件和軟件2部分：硬件一般由嵌入式微處理器、存儲器和外圍接口電路組成；軟件一般由引導(dǎo)裝載程序、操作系統(tǒng)和上層應(yīng)用程序組成。軟件和硬件之間有中間層。1.1.2國內(nèi)外嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀隨著信息化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化的發(fā)展，嵌入式系統(tǒng)技術(shù)也將獲得廣闊的發(fā)展空間。以8位單片機（或微控制器，MCU）為核心的嵌入式系統(tǒng)早以廣泛應(yīng)用與各個領(lǐng)域，這些應(yīng)用大多數(shù)還處于單機使用的嵌入式底

8、層次階段。其特點是以MCU為核心，與一些簡單的傳感器及監(jiān)測、伺服控制、指示和顯示等設(shè)備配合，實現(xiàn)一定的測量、顯示、信息處理及控制等功能。雖然在一些工業(yè)控制、汽車電子和智能家居等多機應(yīng)用中，為了實現(xiàn)多個MCU構(gòu)成的系統(tǒng)間的信息交流，通常是利用CAN、RS-232和RS-485等總線將MCU組網(wǎng)。但這種應(yīng)用空間有限，相關(guān)的通信協(xié)議也比較單一，并且孤立于Internet之外。Internet已成為社會重要