直流電機(jī)測速調(diào)速控制系統(tǒng)

1、河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)第1章緒論1.1 課題背景直流電機(jī)在當(dāng)今生活的各方面應(yīng)用越來越廣泛，直流電機(jī)的調(diào)速控制是電機(jī) 應(yīng)用的一個重要技術(shù)保障。直流電機(jī)具有良好的調(diào)速性能、較大的起動轉(zhuǎn)矩和過 載能力強(qiáng)等許多優(yōu)點(diǎn)，因此在許多行業(yè)中仍有應(yīng)用。為此，本文設(shè)計(jì)了一個直流電機(jī)控制系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)對直流電機(jī)轉(zhuǎn)動速度和 轉(zhuǎn)動方向的高效控制。1.2 畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)本設(shè)計(jì)的目的是以單片機(jī)為核心設(shè)計(jì)出一個直流電機(jī)控制系統(tǒng)。本系統(tǒng)采用 stc10f04作為控制單元,通過鍵盤實(shí)現(xiàn)對直流電機(jī)轉(zhuǎn)動方向及轉(zhuǎn)動速度的控制， 并且將直流電機(jī)的轉(zhuǎn)動速度動態(tài)顯示在 led數(shù)碼管上。通過本課題，一方面我在查閱資料的基礎(chǔ)上，了解stc1

2、0f04單片機(jī)控制的一些基本技術(shù)，掌握其控制系統(tǒng)的分析方法與實(shí)現(xiàn)方法，能對單片機(jī)外圍電路設(shè)計(jì) 進(jìn)行系統(tǒng)學(xué)習(xí)與掌握；另一方面，通過設(shè)計(jì)直流電機(jī)控制系統(tǒng)的硬件電路，控制 程序和相應(yīng)的電路圖，培養(yǎng)自己的自學(xué)和動手能力，從而為今后參加工作或進(jìn)一 步深造打下良好的基礎(chǔ)。設(shè)計(jì)的直流電機(jī)控制系統(tǒng)有以下功能：1 .直流電機(jī)的啟停控制2 .直流電機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制3 .直流電機(jī)的加速控制4 .直流電機(jī)的減速控制5 .直流電機(jī)轉(zhuǎn)速的動態(tài)顯示1.3 方案的選擇直流電機(jī)在當(dāng)今生活的各方面應(yīng)用越來越廣泛，直流電機(jī)的調(diào)速控制是電機(jī) 應(yīng)用的一個重要技術(shù)保障。直流電機(jī)具有良好的調(diào)速性能、較大的起動轉(zhuǎn)矩和過載能力強(qiáng)等許多優(yōu)點(diǎn)，因此

3、在許多行業(yè)中仍有應(yīng)用。目前，直流電機(jī)調(diào)速控制方法很多，隨著計(jì)算機(jī)進(jìn)入控制領(lǐng)域以及新型的電 力電子功率元器件的不斷出現(xiàn)，采用全控型的開關(guān)功率元件進(jìn)行脈寬調(diào)制(pulsewidth modulation,簡稱pwm)已成為直流電動機(jī)新的調(diào)速方式。這種調(diào)速方法具 有開關(guān)頻率高、低速運(yùn)行穩(wěn)定、動態(tài)性能優(yōu)良、效率高等優(yōu)點(diǎn)，更重要的是這種 調(diào)速方式很容易在單片機(jī)控制系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)，硬件比較簡單，運(yùn)算速度快，精度高， 因此具有很好的發(fā)展前景。本設(shè)計(jì)采用單片機(jī)產(chǎn)生pwm脈寬信號來控制直流電機(jī)的轉(zhuǎn)速。1.4 系統(tǒng)方案的實(shí)現(xiàn)單片機(jī)最小系統(tǒng)主要由復(fù)位電路和時(shí)鐘電路組成。復(fù)位電路為單片機(jī)系統(tǒng)提 供可靠復(fù)位，使單片機(jī)能正常

4、啟動。時(shí)鐘電路采用外部時(shí)鐘方式，保證單片機(jī)個 功能部件都是以時(shí)鐘頻率為基準(zhǔn)，有條不紊地一拍一拍地工作。鍵盤控制模塊包括方向控制鍵、加速鍵和減速鍵、啟停鍵，分別與單片機(jī)的 p2.0、p2.1、p2.2和p2.3相連。實(shí)現(xiàn)對直流電機(jī)的控制。并且鍵盤上連接有發(fā)光 二極管，以指示鍵盤狀態(tài)。數(shù)碼顯示模塊采用共陰極數(shù)碼管來動態(tài)顯示直流電機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)動速度。利用i/o 口為數(shù)碼管的com端提供低電平。二號單片機(jī)的p1 口提供數(shù)碼管的段選信號， p2.6和p2.7控制數(shù)碼管的位選信號。測速模塊采用開關(guān)霍爾片對安放在直流電機(jī)轉(zhuǎn)盤上的小磁片的磁信號進(jìn)行檢 測，直流電機(jī)轉(zhuǎn)盤每次帶動小磁片經(jīng)過霍爾片時(shí)，具都將有脈沖信號

5、從霍爾片輸 出。單片機(jī)外部中斷口對信號進(jìn)行采集。直流電機(jī)驅(qū)動模塊選用驅(qū)動芯片 l298,驅(qū)動直流電機(jī)轉(zhuǎn)動。該模塊與單片機(jī) 的 p1.0-p1.3相連。電源模塊是通過將市電220v轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷?2v和直流5v分別供給驅(qū)動模塊 和單片機(jī)模塊。采用電源模塊 lm2576和l780527第2章硬件系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì)2.1 直流電機(jī)2.1.1 直流電機(jī)的結(jié)構(gòu)由直流電動機(jī)和發(fā)電機(jī)工作原理示意圖可以看到，直流電機(jī)的結(jié)構(gòu)應(yīng)由定子和和轉(zhuǎn)子兩大部分組成。直流電機(jī)運(yùn)行時(shí)靜止不動的部分稱為定子，定子的主要作用是產(chǎn)生磁 場，由機(jī)座、主磁極、換向極、端蓋、軸承和電刷裝置等組成。運(yùn)行時(shí)轉(zhuǎn)動的部分稱為 轉(zhuǎn)子，其主要作用是產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)

6、矩和感應(yīng)電動勢，是直流電機(jī)進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換的樞紐，所以通常又稱為電樞，由轉(zhuǎn)軸、電樞鐵心、電樞繞組、換向器和風(fēng)扇等組成控制。2.1.2 直流電機(jī)的特性1 .調(diào)速性能好所謂“調(diào)速性能”，是指電動機(jī)在一定負(fù)載的條件下，根據(jù)需要，人為地改變電動機(jī)的轉(zhuǎn)速。直流電動機(jī)可以在重負(fù)載條件下，實(shí)現(xiàn)均勻、平滑的無級調(diào)速，而且調(diào)速范 圍較寬。2 .起動力矩大可以均勻而經(jīng)濟(jì)地實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)。因此，凡是在重負(fù)載下起動或要求均勻調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速 的機(jī)械，例如大型可逆軋鋼機(jī)、卷揚(yáng)機(jī)、電力機(jī)車、電車等，都用直流電動機(jī)拖動。2.1.3 直流電機(jī)的種類直流電機(jī)的勵磁方式是指對勵磁繞組如何供電、產(chǎn)生勵磁磁通勢而建立主磁場的問題。根據(jù)勵磁方式的不

7、同，直流電機(jī)可分為下列幾種類型。1 .他勵直流電機(jī)勵磁繞組與電樞繞組無聯(lián)接關(guān)系，而由其他直流電源對勵磁繞組供電的直流電機(jī)稱為他勵直流電機(jī)，接線如圖（a）所示。圖中m表示電動機(jī)，若為發(fā)電機(jī)，則用g表示。 永磁直流電機(jī)也可看作他勵直流電機(jī)。2 .并勵直流電機(jī)并勵直流電機(jī)的勵磁繞組與電樞繞組相并聯(lián)，接線如圖（ b）所示。作為并勵發(fā)電機(jī)來 說，是電機(jī)本身發(fā)出來的端電壓為勵磁繞組供電； 作為并勵電動機(jī)來說，勵磁繞組與電 樞共用同一電源，從性能上講與他勵直流電動機(jī)相同。圖2.1直流電機(jī)勵磁方式3 .申勵直流電機(jī)申勵直流電機(jī)的勵磁繞組與電樞繞組串聯(lián)后，再接于直流電源，接線如圖（ c）所 示。這種直流電機(jī)的勵

8、磁電流就是電樞電流。4 .復(fù)勵直流電機(jī)復(fù)勵直流電機(jī)有并勵和申勵兩個勵磁繞組，接線如圖（ d）所示。若用勵繞組產(chǎn)生 的磁通勢與并勵繞組產(chǎn)生的磁通勢方向相同稱為積復(fù)勵。若兩個磁通勢方向相反，則稱為差復(fù)勵。不同勵磁方式的直流電機(jī)有著不同的特性。 一般情況直流電動機(jī)的主要勵磁方式是 并勵式、用勵式和復(fù)勵式，直流發(fā)電機(jī)的主要勵磁方式是他勵式、并勵式和和復(fù)勵式2.1.4 直流電動機(jī)的工作原理用電動機(jī)拖動電樞使之逆時(shí)針方向恒速轉(zhuǎn)動，線圈邊a b和c d分別切割不同極性磁極下的磁力線，感應(yīng)產(chǎn)生電動勢直流發(fā)電機(jī)的工作原理就是把電樞線圈中感應(yīng)產(chǎn)生的交變電動勢，靠換向器配合電刷的換向作用，使之從電刷端引出時(shí)變?yōu)橹绷?/p>

9、電動勢因?yàn)殡娝通過換向片所引出的電動勢始終是切割 n極磁力線的線圈邊中的電動勢。所以電刷 a始終有正極性， 同樣道理，電刷b始終有負(fù)極性。所以電刷端能引出方向不變但大小變化的脈動電動 勢。結(jié)論：線圈內(nèi)的感應(yīng)電動勢是一種交變電動勢， 而在電刷ab端的電動勢卻是直流 電動勢。大致應(yīng)用了 “通電導(dǎo)體在磁場中受力的作用”的原理，勵磁線圈兩個端線同有相反方向的電流，使整個線圈產(chǎn)生繞軸的扭力，使線圈轉(zhuǎn)動。要使電樞受到一個方向不變的電磁轉(zhuǎn)矩，關(guān)鍵在于：當(dāng)線圈邊在不同極性的磁極下， 如何將流過線圈中的電流方向及時(shí)地加以變換，即進(jìn)行所謂“換向”。為此必須增添一個叫做換向器的裝置，換向器配合電刷可保證每個極下線

10、圈邊中電流始終是一個方 向，就可以使電動機(jī)能連續(xù)的旋轉(zhuǎn)，這就是直流電動機(jī)的工作原理2.2 直流電機(jī)控制系統(tǒng)的組成直流電機(jī)控制系統(tǒng)共分為六個模塊： 單片機(jī)最小系統(tǒng)模塊、鍵盤控制模塊、數(shù)碼顯 示模塊、測速模塊、直流電機(jī)驅(qū)動模塊和電源模塊。單片機(jī)最小系統(tǒng)主要由復(fù)位電路和時(shí)鐘電路組成。復(fù)位電路為單片機(jī)系統(tǒng)提供可靠復(fù)位，使單片機(jī)能正常啟動。時(shí)鐘電路采用外部時(shí)鐘方式，保證單片機(jī)各個功能部件都 是以時(shí)鐘頻率為基準(zhǔn)，有條不紊地一拍一拍地工作。鍵盤控制模塊包括方向控制鍵、加速鍵和減速鍵、啟停鍵，分別與單片機(jī)的p2.0、p2.1、p2.2和p2.3相連。實(shí)現(xiàn)對直流電機(jī)的控制。并且鍵盤上連接有發(fā)光二極管，以指 示鍵

11、盤狀態(tài)。數(shù)碼顯示模塊采用共陰極數(shù)碼管來動態(tài)顯示直流電機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)動速度。 利用i/o 口 為數(shù)碼管的com端提供低電平。二號單片機(jī)的 p1 口提供數(shù)碼管的段選信號，p2.6和 p2.7控制數(shù)碼管的位選信號。測速模塊采用開關(guān)霍爾片對安放在直流電機(jī)轉(zhuǎn)盤上的小磁片的磁信號進(jìn)行檢測， 直 流電機(jī)轉(zhuǎn)盤每次帶動小磁片經(jīng)過霍爾片時(shí)， 具都將有脈沖信號從霍爾片輸出。 單片機(jī)外 部中斷口對信號進(jìn)行采集。直流電機(jī)驅(qū)動模塊選用驅(qū)動芯片l298,驅(qū)動直流電機(jī)轉(zhuǎn)動。該模塊與單片機(jī)的p1.0 p1.3 相連。電源模塊是通過將市電220v轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷?2v和直流5v分別供給驅(qū)動模塊和單片 機(jī)模塊。采用電源模塊 lm2576和l

12、78052.2.1 總體設(shè)計(jì)框圖圖2.2總體設(shè)計(jì)框圖2.2.2 單片機(jī)最小系統(tǒng)1.單片機(jī)概述近年，由于chmos技術(shù)的進(jìn)步，大大地促進(jìn)了單片機(jī)的 cmos化。cmos芯片 除了低功耗特性之外，還具有功耗的可控性，使單片機(jī)可以工作在功耗精細(xì)管理狀態(tài)。 這也是今后以80c51取代8051為標(biāo)準(zhǔn)mcu芯片的原因。因?yàn)閱纹瑱C(jī)芯片多數(shù)是采用 cmos （金屬柵氧化物）半導(dǎo)體工藝生產(chǎn)。cmos電路的特點(diǎn)是低功耗、高密度、低速 度、低價(jià)格。采用雙極型半導(dǎo)體工藝的 ttl電路速度快，但功耗和芯片面積較大。隨 著技術(shù)和工藝水平的提高，又出現(xiàn)了 hmos （高密度、高速度mos）和chmos工藝。 chmos和h

13、mos工藝的結(jié)合。目前生產(chǎn)的 chmos電路已達(dá)到lsttl的速度，傳輸 延遲時(shí)間小于2ns,它的綜合優(yōu)勢已在于 ttl電路。因而，在單片機(jī)領(lǐng)域 cmos正在 逐漸取代ttl電路。單片機(jī)是通過內(nèi)部總線把計(jì)算機(jī)的各主要部件接為一體，其內(nèi)部總線包括地址總 線、數(shù)據(jù)總線和控制總線。其中，地址總線的作用是在進(jìn)行數(shù)據(jù)交換時(shí)提供地址，cpu通過它們將地址輸出到存儲器或i/o接口；數(shù)據(jù)總線的作用是在cpu與存儲器或i/o接 口之間，或存儲器與外設(shè)之間交換數(shù)據(jù)；控制總線包括cpu發(fā)出的控制信號線和外部送入cpu的應(yīng)答信號線等。2.stc10f04 單片機(jī)ujpuv；pl.jpl.4p5j 2pown】7 83

14、j51112jipower!c214lfvcc16pj 717c3十*1riwm如1門fij3p0.03?poc見po ifu 1php02p14pd.3p15pq.4pl.6p05p17r06restpq7p3 rsdeap31/txlalep3.疝而psehp3.疝而p27p34m)p2 6p3 5/ti_p2 5p3 回p24p3 麻p23xtal2p22xtal1p21gndp2017p02po ：3,f0 434d 1=cu=?ret sensing eoutput 4output 3lbplft4enab-e 芬小put 3logic sufplvoltagegndit，put 2

15、eabe ainput 1s jppty vol-ag= v3output 2output rcurrehfr sensing a圖2.7 l298引腳圖表2.3 l298引腳功能表引腳1a 15b2符號功能sensing此兩端與地連接電流檢測電阻，并向驅(qū)動芯片反饋檢測到的信號sensingout 1此兩腳是全橋式驅(qū)動器a的兩個輸出端，用來連接負(fù)載out 2vs電機(jī)驅(qū)動電源輸入端57in 1in2輸入標(biāo)準(zhǔn)的ttl邏輯電平信號，用來控制全棒式驅(qū)動器a的開關(guān)611enableaenableb使能控制端.輸入標(biāo)準(zhǔn)ttl邏輯電平信號；低電平時(shí)全橋 式驅(qū)動器禁止工作。8 2gnd接地端，芯片本身的散熱片

16、與 8腳相通9vss邏輯控制部分的電源輸人端口1012in 3in 4輸入標(biāo)準(zhǔn)的ttl邏輯電平信號，用來控制全棒式驅(qū)動器b的開關(guān)1314out 3out 4此兩腳是全橋式驅(qū)動器b的兩個輸出端，用來連接負(fù)裁2.2.7電源設(shè)計(jì)此系統(tǒng)中采用lm7805降為5v,簡化了電路設(shè)計(jì)中電路板上存在的大電源干擾問j3con2lm7k05 1vinoutputqnc100 33uf】j4j5con2con2圖2.8電源原理圖第3章軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)與分析3.1 程序設(shè)計(jì)前期準(zhǔn)備3.1.1 硬件設(shè)計(jì)1 .總體設(shè)計(jì)框圖圖3.1總體設(shè)計(jì)框圖說明如下：1 .單片機(jī)接受鍵盤信息，改變系統(tǒng)內(nèi)部變量值。2 .單片機(jī)輸出脈沖信號，控

17、制直流電機(jī)轉(zhuǎn)動。3 .單片機(jī)根據(jù)直流電機(jī)實(shí)際轉(zhuǎn)動值，控制數(shù)碼管顯示。3.1.2 程序設(shè)計(jì)平臺考慮到程序的易讀性和簡練，程序設(shè)計(jì)采用c語言。程序編輯平臺采用 keil|1 nn2 - 2步程屈、心lj包區(qū)t ri” jra-jsct 工岫叫 fljsh f咤iph電trtl* 工。0 gceh0p-|g| x|葭 *-ul l-purct or our 自 stjlfitup fi-c#include加elde uthat iznsigtisd. ch.-3.t 匕5匕 的mi 眄d intsblt upt士l；提帽sbir domf2*2;sb it. mmdmezf;川林向iant spee

18、d-lo;at-atic fot-q:區(qū)4+ 反attic nine scej-0; 起始注 fjend ditloy (in& i)inhi-lefi-:)zu 門小透方南(sullcb(scep)(case 0: fldjcdl;ikteai;case 1; hdk 口看；deebioi圓門i 步建mitchfk 曲 | (case 口： pl dx 鰭jbu*:;case 1: pl&thcijbjiie-ii:;hi ijjing- o j , n size: dlata-15p0 xdata-q code-760 ig hex file fromerror(s)r 0 warning

19、(s).| build 二ormand 卜 frd n -i /ikl ift c:t5mr圖3.2 keil軟件界面3.1.3程序設(shè)計(jì)思路直流電機(jī)控制系統(tǒng)的軟件需要同時(shí)完成讀取鍵盤、處理鍵盤、控制直流電機(jī)轉(zhuǎn)動、 控制數(shù)碼管動態(tài)顯示等任務(wù)，這就必須通過中斷技術(shù)來實(shí)現(xiàn)。在本設(shè)計(jì)中，主程序采用查詢方式掃描鍵盤端口，檢測按鍵動作是否發(fā)生，若有按鍵動作則處理鍵盤，根據(jù)按鍵值修改相應(yīng)參數(shù)值，實(shí)現(xiàn)鍵盤的實(shí)時(shí)處理功能。定時(shí)器 0 中斷服務(wù)程序控制直流電機(jī)的轉(zhuǎn)動：根據(jù)當(dāng)前顯示的速度進(jìn)行鍵盤手動改變t0定時(shí)時(shí)間常數(shù)，設(shè)置th0和tl0的值，達(dá)到對轉(zhuǎn)速精確控制的目的；根據(jù)轉(zhuǎn)動方向控制位的值， 控制脈沖信號循環(huán)移動

20、的方向，達(dá)到對轉(zhuǎn)動方向控制的目的。3.2程序流程圖3.2.1主程序流程圖直流電機(jī)控制系統(tǒng)的主程序在對整個系統(tǒng)初始化后主要完成讀鍵盤和處理鍵盤的功能，如圖3.3所示:圖3.3直流電機(jī)控制系統(tǒng)主程序流程圖系統(tǒng)上電復(fù)位后，先調(diào)用初始化子程序，對直流電機(jī)各端口，相關(guān)參數(shù)進(jìn)行初始化， 設(shè)置t0工作方式控制時(shí)間常數(shù)。初始化完成后，直流電機(jī)處于停止?fàn)顟B(tài)， t0定時(shí)器處 于關(guān)閉狀態(tài)。然后循環(huán)調(diào)用讀鍵盤子程序和鍵盤處理子程序， 等待中斷，以便實(shí)現(xiàn)直流 電機(jī)轉(zhuǎn)動控制。3.1.3 讀鍵盤子程序流程圖首先初始化實(shí)際鍵值參數(shù)為 0fh1然后掃描p2 口，與初始值比較，相等則說明沒 有鍵按下，不相等則軟件消抖，以便確認(rèn)是

21、否真的有鍵按下。延時(shí)10ms后再次掃描p2口，第二次與初始值比較，若相等則表明前一次比較不相等是由抖動產(chǎn)生；如果相等則 表明確實(shí)有鍵按下。執(zhí)行鍵盤之程序里的指令，將相應(yīng)的變量值改變，為鍵盤處理子程 序做準(zhǔn)備。3.1.4 鍵盤處理子程序流程圖按鍵處理子程序流程圖如圖3.4所示：是否是否是否是否p2.0按嚇p2.3按嚇p2.2按嚇p2.1按嚇tr0取反，用t0啟停直流修改速度參數(shù)值，減速修改速度參數(shù)值，加速取反方向控制，改變電機(jī)轉(zhuǎn)動方向退出圖3.4鍵盤處理子程序流程圖直流電機(jī)的啟?？刂仆ㄟ^啟停定時(shí)器 t0來實(shí)現(xiàn)，因?yàn)槎〞r(shí)器t0控制著脈沖信號的 輸出，關(guān)閉定時(shí)器t0也就阻止了脈沖信號的輸出。3.1.

22、5 電機(jī)控制中斷程序流程圖定時(shí)器0中斷服務(wù)程序流程圖如圖3.5所示:圖3.5定時(shí)器中斷0服務(wù)程序流程圖定時(shí)器中斷0服務(wù)程序的中斷時(shí)間由當(dāng)前的轉(zhuǎn)速決定。 進(jìn)入中斷程序后，首先要保 護(hù)現(xiàn)場，再根據(jù)當(dāng)前值設(shè)置th0和tl0的值。然后判斷轉(zhuǎn)動方向控制位的值，如果是 0 則控制脈沖信號p1.0、p1.2輸出，如果是1則控制脈沖信號p1.1、p1.3輸出。最后恢 復(fù)現(xiàn)場，返回，等待下次中斷。通過用當(dāng)前轉(zhuǎn)速控制中斷時(shí)間，控制了脈沖的輸出頻率，也就到達(dá)了控制直流電機(jī) 轉(zhuǎn)動速度的目的；通過檢測方向控制位的電平，選擇脈沖信號p1.0、p1.2與p1.1、p1.3 間的切換，控制了直流電機(jī)各引出端的接通順序，也就到

23、實(shí)現(xiàn)了直流電機(jī)轉(zhuǎn)動方向的控制。詳細(xì)程序見附錄第4章調(diào)試與改進(jìn)在系統(tǒng)完成后測試系統(tǒng)，檢查硬件和軟件是否能夠協(xié)調(diào)運(yùn)行， 并對系統(tǒng)出現(xiàn)的情況 進(jìn)行分析，看是否能夠達(dá)到系統(tǒng)創(chuàng)作之初所設(shè)想的效果， 如達(dá)不到則重新修改系統(tǒng)的硬 件結(jié)構(gòu)或者修改軟件的程序部分，直到達(dá)到設(shè)計(jì)需要為止。本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思路為：首先從整體上劃分出各功能模塊，然后硬件和軟件同時(shí)進(jìn)行 依次完成各個功能模塊，最后將各個模塊聯(lián)系起來完成整個系統(tǒng)。在硬件調(diào)試的過程中，遇到了很多問題。主要有：1 .確定直流電機(jī)的使用方法，和控制模式。 此處尤為重要，這是整個系統(tǒng)的基礎(chǔ)， 也是確定軟件是否能控制直流電機(jī)思路的開端。2 .鍵盤設(shè)計(jì)完成后，在多次運(yùn)行過

24、程中發(fā)現(xiàn)按鍵是否按下難以直觀準(zhǔn)確判斷，在此處進(jìn)行改進(jìn)設(shè)計(jì)，為每一個按鍵接上一個發(fā)光二極管，當(dāng)有鍵按下時(shí)，相對應(yīng)的發(fā)光二極管變亮，使得按鍵動作形象直觀。并以此方法測試直流電機(jī)控制程序。3 .向電源插座送入12v直流電源，測量lm7805出腳對地電壓，是否為5v左右, 這個電壓的測量可以直接在 l7805的out卻和gn必問完成。軟件測試的時(shí)候也有些問題，主要有：1 .軟件去抖方式，和時(shí)間的控制。2 .控制直流電機(jī)轉(zhuǎn)動的程序段完成后，調(diào)試發(fā)現(xiàn)對直流電機(jī)速度的控制范圍過小， 查閱資料后發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)思路不太合理， 原先的設(shè)計(jì)思路是用主程序控制直流電機(jī)轉(zhuǎn)動， 采 用延時(shí)方式控制直流電機(jī)速度，由定時(shí)器處理鍵盤

25、；改進(jìn)程序，主程序用來處理鍵盤， 由定時(shí)器控制直流電機(jī)轉(zhuǎn)動，直流電機(jī)轉(zhuǎn)動速度由定時(shí)器定時(shí)時(shí)間決定。 問題得到解決， 不僅擴(kuò)大了直流電機(jī)速度的控制范圍，也使得單片機(jī)對直流電機(jī)速度的控制更加精確。第5章總結(jié)經(jīng)過馬老師耐心細(xì)致的指導(dǎo)和近一個月的努力，本次畢業(yè)設(shè)計(jì)課題直流電機(jī)控制系 統(tǒng)告一段落。直流電機(jī)控制系統(tǒng)主要分為硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)兩個部分：硬件設(shè)計(jì)主要是把單片機(jī)最小系統(tǒng)、鍵盤控制模塊、直流電機(jī)驅(qū)動模塊、數(shù)碼顯示 模塊、測速模塊各個硬件功能模塊及其它元件合理搭配并連接起來使其能夠?yàn)檐浖\(yùn)行 提供一個硬件平臺。軟件設(shè)計(jì)主要是通過編寫程序代碼， 實(shí)現(xiàn)對整個系統(tǒng)的控制。在系統(tǒng)上電復(fù)位后程 序自動運(yùn)行，通

26、過接受外部的鍵盤操作修改系統(tǒng)參數(shù)值，控制直流電機(jī)的啟停，以及轉(zhuǎn)速的增減和轉(zhuǎn)動方向的改變；定時(shí)器 t0根據(jù)系統(tǒng)參數(shù)控制直流電機(jī)的轉(zhuǎn)動；實(shí)現(xiàn)直流 電機(jī)轉(zhuǎn)動速度的動態(tài)顯示。本系統(tǒng)具有相當(dāng)?shù)膶?shí)用功能，兩片單片機(jī)分別實(shí)現(xiàn)直流電機(jī)控制和測速，能基本符 合實(shí)際應(yīng)用需求，本次設(shè)計(jì)由于設(shè)計(jì)時(shí)間較短，個人能力以及精力等因素的限制，加之 設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)的不足，該系統(tǒng)還有許多不盡如人意的地方。該系統(tǒng)未能完全的實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)的所 有功能。如：利用鍵盤輸入轉(zhuǎn)速值實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速的控制，動態(tài)設(shè)置最低轉(zhuǎn)速和最高轉(zhuǎn)速等。通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，使我從一開始對系統(tǒng)的不太熟悉，到能開發(fā)一個簡單的系統(tǒng)， 在這整個過程中我學(xué)到了很多東西，掌握了一些常用的開發(fā)技

27、能，也發(fā)現(xiàn)了大量的問題, 有些在設(shè)計(jì)過程中已經(jīng)解決，有些還有待今后慢慢學(xué)習(xí)。只要學(xué)習(xí)就會有更多的問題， 有更多的難點(diǎn)，但也會有更多的收獲。近一個學(xué)期的設(shè)計(jì)，使我受益匪淺。這是我繼課程設(shè)計(jì)以來再次加深了把理論設(shè)計(jì) 轉(zhuǎn)換成現(xiàn)實(shí)實(shí)物的整個過程。如：電路設(shè)計(jì)、分析計(jì)算、畫電路圖、焊接電路、檢查調(diào) 試、軟件流程控制、編寫調(diào)試軟件、燒寫軟件到整個軟硬件系統(tǒng)的調(diào)試，最后直到系統(tǒng) 完成。為我以后的設(shè)計(jì)打下了 一個更加堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。 而且使我更加熟悉了整個設(shè)計(jì)的過 程和一些軟件及硬件設(shè)備的使用。對我以后面對這方面的工作有了很大的幫助。本論文是在馬俊龍老師的精心指導(dǎo)下完成的。 在做畢業(yè)設(shè)計(jì)的整個過程中，得到了 馬老

28、師的耐心指導(dǎo)，特別是在設(shè)計(jì)的初始階段，馬老師在需求分析方面給了我很大的幫 助，在老師幫助和指導(dǎo)下，使我能很快地就確定了系統(tǒng)的目的和開發(fā)方案，使后來的程 序?qū)崿F(xiàn)方面使我少走了很多彎路，并提高了我的效率。這對于我以后的工作和學(xué)習(xí)都有 很大的幫助。經(jīng)過幾周的忙碌和工作，本次畢業(yè)設(shè)計(jì)已經(jīng)接近尾聲，作為一個大專生的畢業(yè)設(shè)計(jì)， 由于經(jīng)驗(yàn)的匱乏，難免有許多考慮不周全的地方，如果沒有導(dǎo)師的督促指導(dǎo)，以及一起工作的同學(xué)們的支持，想要完成這個設(shè)計(jì)是難以想象的。在這里首先要感謝我的輔導(dǎo)老師，其次要感謝我的同學(xué)對我無私的幫助，特別是在軟件的使用方面，正因?yàn)槿绱?我才能順利的完成設(shè)計(jì)，我要感謝我的母校一一河南機(jī)電高等專

29、科學(xué)校， 是母校給我們 提供了優(yōu)良的學(xué)習(xí)環(huán)境；另外，我還要感謝那些曾給我授過課的每一位老師，是你們教 會我專業(yè)知識。在此，我再說一次謝謝！謝謝大家！ ！。感謝我的老師，他們嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致、一絲不茍的作風(fēng)一直是我工作、學(xué)習(xí)中的榜樣；他 們循循善誘的教導(dǎo)和不拘一格的思路給予我無盡的啟迪。參考文獻(xiàn)1李慶亮.c語言程序設(shè)計(jì)實(shí)用教程.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2006年2王新穎.單片機(jī)原理及應(yīng)用設(shè)計(jì).北京：北京大學(xué)出版社，2008年3張亞華.電子電路計(jì)算機(jī)輔助分析與輔助設(shè)計(jì).北京：航空工業(yè)出版社，2004年4莫正康.電力電子應(yīng)用技術(shù).北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2009年5胡學(xué)鋼.數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)算法設(shè)計(jì)指導(dǎo).北京：清華大學(xué)出

30、版社，2001年6馬全喜.電子元器件與電子實(shí)習(xí).北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2008年7曾曉宏.數(shù)字電子技術(shù).北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004年8江曉安 董秀峰.模擬機(jī)電子技術(shù).陜西：西安電子科技大學(xué)出版社，2002年9江力.單片機(jī)原理與應(yīng)用設(shè)計(jì).北京：清華大學(xué)出版社，2008年10王新穎.電力電子技術(shù).北京：中國鐵道出版社，1997年11王志良.電力電子新器件及其應(yīng)用技術(shù).北京：國防工業(yè)出版社，1995年附錄附錄1直流電機(jī)控制系統(tǒng)電路圖通過上述對直流電機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與分析， 直流電機(jī)控制系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)電路 如圖12vjs附錄2程序清單主控程序：控制程序：:#include #define uchar

31、unsigned char#define uint unsigned int#define th0_m1(65536.10)/256#define tl0_m1(65536.10)%256sbit run=p2a5;sbit stop=p2a6;sbit down=p2a3;sbit up=p2a4;sbit output=p2a7;sbit input1=p2a0;sbit input2=p2a1；sbit fwdrev=p2a2;void delay(uint k);uint zkb1,sw;void init(void)input1=1;input2=0;output=0;sw=1;/*定時(shí)器初始化*/tmod=0x01;th0=th0_