黃賽林論文提綱

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1、論文提綱基于單片機(jī)的直流電機(jī)的系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)仿真及設(shè)計(jì)作者：黃賽林指導(dǎo)教師：過(guò)繼紅(井岡山大學(xué)電子與信息工程學(xué)院江西吉安343009)【摘要】本文詳細(xì)地闡述了以單片機(jī)為控制器的系統(tǒng)的硬件、軟件控制直流電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)情況的設(shè)計(jì)等問(wèn)題。該系統(tǒng)選用AT89S52單片機(jī)芯片和L298芯片為核心，由驅(qū)動(dòng)電路、鍵盤、電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定電路等構(gòu)成。它能夠?qū)崿F(xiàn)用單片機(jī)發(fā)出信號(hào)通過(guò)L298對(duì)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)，運(yùn)用PWM脈寬調(diào)制的方法調(diào)整電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)。硬件設(shè)計(jì)方面，L298是雙H橋驅(qū)動(dòng)集成電路，解決了用六個(gè)MOS管組成的H橋輸出電壓不夠的問(wèn)題。另外，鍵

2、盤相應(yīng)的按鍵與單片機(jī)的P1口相連，運(yùn)用中斷的方法使電機(jī)執(zhí)行相應(yīng)操作。直流電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)速度及其正反轉(zhuǎn)工作狀態(tài)，可以通過(guò)流水燈的閃亮頻率和引線到示波器進(jìn)行觀察。軟件設(shè)計(jì)采用了C語(yǔ)言的編程方法，通過(guò)調(diào)節(jié)輸入信號(hào)的占空比來(lái)調(diào)節(jié)電機(jī)的轉(zhuǎn)速。對(duì)于按鍵的按下做了跳轉(zhuǎn)的程序。為了提高系統(tǒng)的可靠性，在軟硬件設(shè)計(jì)方面均采取了相應(yīng)的抗干擾措施。關(guān)鍵詞：AT89S52單片機(jī)；L298；直流電機(jī)。一、研究目標(biāo)及內(nèi)容1.研究目標(biāo)本課題主要是研究如何運(yùn)用51系列單片機(jī)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)直流電機(jī)的系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)仿真。2.研究?jī)?nèi)容本課題研究的內(nèi)容主要包括：?jiǎn)纹瑱C(jī)

3、發(fā)出信號(hào)通過(guò)L298對(duì)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)，運(yùn)用PWM脈寬調(diào)制的方法調(diào)整電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)。二、設(shè)計(jì)方案的分析與選定1.設(shè)計(jì)方案的分析與比較（1）電機(jī)調(diào)速控制模塊方案：方案一：采用電阻網(wǎng)絡(luò)或數(shù)字電位器調(diào)整電動(dòng)機(jī)的分壓，從而達(dá)到調(diào)速的目的。方案二：采用由達(dá)林頓管組成的H型PWM電路。用單片機(jī)控制達(dá)林頓管使之工作在占空比可調(diào)的開關(guān)狀態(tài)，精確調(diào)整電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速。方案三：采用L298驅(qū)動(dòng)電機(jī)，因其內(nèi)部有兩組H橋，驅(qū)動(dòng)電流2A,40V正好滿足設(shè)計(jì)要求，而且驅(qū)動(dòng)電路簡(jiǎn)單。（2）PWM調(diào)速工作方式選擇方案：方案一：雙極性工作制。雙極性工作制是

4、在一個(gè)脈沖周期內(nèi)，單片機(jī)兩控制口各輸出一個(gè)控制信號(hào)，兩信號(hào)高低電平相反，兩信號(hào)的高電平時(shí)差決定電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)向和轉(zhuǎn)速。方案二：?jiǎn)螛O性工作制。單極性工作制是單片機(jī)控制口一端置低電平，另一端輸出PWM信號(hào)，兩口的輸出切換和對(duì)PWM的占空比調(diào)節(jié)決定電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)向和轉(zhuǎn)速。2.設(shè)計(jì)方案的選定（1）電機(jī)調(diào)速控制模塊：兼于方案三調(diào)速特性優(yōu)良、調(diào)整平滑、調(diào)速范圍廣、過(guò)載能力大，因此本設(shè)計(jì)采用方案三。（2）PWM調(diào)速工作方式選擇：由于單極性工作制電壓波開中的交流成分比雙極性工作制的小，其電流的最大波動(dòng)也比雙極性工作制的小，所以我們采用

5、了單極性工作制。三、系統(tǒng)總體分析與規(guī)劃1．電路框架結(jié)構(gòu)根據(jù)以上的分析，設(shè)計(jì)電路框架結(jié)構(gòu)，如下圖所示。MCU時(shí)鐘復(fù)位電路鍵盤顯示電路電機(jī)驅(qū)動(dòng)回路2．分塊設(shè)計(jì)本設(shè)計(jì)主要分成三大模塊，（一）輸入模塊，輸入模塊由六個(gè)獨(dú)立鍵盤構(gòu)成，用于實(shí)現(xiàn)直流電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)的設(shè)置。（二）輸出模塊，輸出模塊使用六個(gè)LED管實(shí)現(xiàn)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)速度的直觀顯示。（三）驅(qū)動(dòng)模塊，驅(qū)動(dòng)采用L298，實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)速，電路搭建簡(jiǎn)單。四、主要元件的選擇在本次設(shè)計(jì)中主要使用到由ATMEL公司生產(chǎn)的AT89S52型號(hào)的單片機(jī)，SGS公司生產(chǎn)的L298驅(qū)動(dòng)器、LED等元

6、件。五、軟件設(shè)計(jì)1.程序設(shè)計(jì)思路本程序采用分塊設(shè)計(jì)的思想，先寫出各主要功能函數(shù)，然后在主函數(shù)中調(diào)用各功能函數(shù)即可。2.各主要功能函數(shù)介紹各個(gè)主要功能函數(shù)介紹如下。（1）voidt0(void)interrupt1using0定時(shí)器0中斷。（2）voidjiasu(void)直流電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)速度加速函數(shù)，用于電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)加速。（3）voidjiansu(void)直流電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)速度減速函數(shù)，用于電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)減速。（4）voidmain()程序主函數(shù)。六、功能仿真1軟件仿真軟件仿真主要用于檢查程序是否按預(yù)期的運(yùn)行，軟件仿真可以使

7、用keil軟件實(shí)現(xiàn)。2硬件仿真硬件仿真用于檢測(cè)是否實(shí)現(xiàn)了預(yù)期的目標(biāo)，硬件仿真使用Proteus軟件。3仿真結(jié)果按下鍵盤實(shí)現(xiàn)直流電機(jī)的正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、加速、減速，同時(shí)利用LED流水燈的亮度對(duì)直流電機(jī)的正、反轉(zhuǎn)速度實(shí)現(xiàn)直觀的測(cè)量。七、參考文獻(xiàn)[1]張毅剛.單片機(jī)原理及應(yīng)用[M].高等教育出版社，2006[2]宇光.單片機(jī)應(yīng)用新技術(shù)教程[M].電子工業(yè)出版社，2000[3]趙佩華.單片機(jī)接口技術(shù)及應(yīng)用[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社，2003[4]樓然苗,李光飛.51系列單片機(jī)設(shè)計(jì)實(shí)例[M].北京航空航天大學(xué)出版社，2003

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