直流电动机正反转proteus仿真设计概要

直流电动机正反转Proteus仿真设计引言随着人民生活水平的提高,产品质量、性能、自动化程度等已经是人们选择产品的主要因素。

其中,直流电动机正反转自动控制在生活中起了很大的作用,比如洗衣机的工作、遥控汽车的操作、DVD的应用等等,它在实际生活中给人们需求上提供了很大的方便与乐趣。

不只是生活,它还在工业、农业、交通运输等各方面得到了广泛的应用,实现电动机正反转的控制是很多产品设计的核心问题。

直流电动机显示出交流电动机不能比拟的良好启动性能和调速性能,比较广泛应用于速度调节要求过高,正反转频繁或多元同步协调运转的机械生产。

因此,学会电动机正反转控制的原理是极其重要的。

然而,在本直流电动机正反转仿真设计中,要借助Proteus软件、Keil软件和C语言的辅助进行仿真设计,通过仿真设计,让我们更清楚了解电动机正反转的原理和电路图,增强对直流电动机的认知。

在Proteus绘制好原理图后,调入已编译好的目标代码文件:*.HEX,可以在Proteus的原理图中看到模拟的实物运行状态和过程,Proteus还提供了一个图形显示功能,可以将线路上变化的信号,以图形的方式实时地显示出来,其作用与示波器相似,但功能更多。

这些虚拟仪器仪表具有理想的参数指标,例如极高的输入阻抗、极低的输出阻抗。

这些都尽可能减少了仪器对测量结果的影响。

在本设计中,Proteus软件采用了电容、电阻、晶振、电动机、LED、开关、电动机等多种元件进行绘图,并基于80C51和ULN2003A进行电路图设计,充分展示Proteus软件元件库量大,掌握它的基本绘图操作。

而对于Keil软件,采取创建工程,创建执行文件,利用C语言编写程序,生成hex文件,为Proteus 仿真提供驱动控制,实现直流电动机正反转的设计。

在本论文设计中,主要介绍直流电动机正反转原理,Proteus软件功能绘图、仿真调试,以及Keil软件功能、程序编写和仿真程序文件生成。

让大家更清楚了解Proteus软件、Keil软件、C语言在直流电动机正反转仿真设计的应用。

目录第一章、直流电动机正反转原理 (3)第二章、Proteus软件介绍 (4)2.1、基本知识与功能概述 (4)2.2、基本操作概述 (7)2.3、模拟调试 (10)第三章、Keil软件介绍 (11)3.1、基本知识与功能概述 (12)3.2、基本操作概述 (12)第四章、直流电动机正反转Proteus仿真设计过程 (14)4.1、Proteus电路图设计 (15)4.2、Keil程序编写说明 (16)4.3、仿真调试情况记录 (19)第五章、设计总结 (20)附录1 80C51引脚功能介绍 (21)附录2 Proteus操作指令中英文对照表 (23)参考文献 (25)致谢 (26)第一章、直流电动机正反转原理由直流电动机和发电机工作原理示意图可以看到,直流电机的结构应由定子和转子两大部分组成。

直流电机运行时静止不动的部分称为定子,定子的主要作用是产生磁场,由机座、主磁极、换向极、端盖、轴承和电刷装置等组成。

运行时转动的部分称为转子,其主要作用是产生电磁转矩和感应电动势,是直流电机进行能量转换的枢纽,所以通常又称为电枢,由转轴、电枢铁心、电枢绕组、换向器和风扇等组成。

直流电机的结构:电机要实现机电能量变换,电路和磁路之间必须有相对运动。

所以旋转电机具备静止的和旋转的两大部分。

静止和旋转部分之间有一定大小的间隙,称为气隙。

静止的部分称为定子,作用是产生磁场和作为电机的机械支撑。

包括主磁极、换向极、机座、端盖、轴承、电刷装置等。

旋转部分称为转子或电枢,作用是感应电势实现能量转换。

包括电枢铁心,电枢绕组,换向器、轴和风扇等。

定子部分:1、主磁极:也称为主极。

作用是产生气隙磁场。

2、换向极:也称为附加极或间极。

作用是改善换向。

装在主极之间。

3、机座:由铸钢或厚钢板焊成。

是电机的机械支撑。

4、电刷装置:将直流电压、电流引入或引出的装置。

其组数与主极极数相等。

转动部分:(转子部分)1、电枢铁心:主磁路的主要部分及嵌放电枢绕组,由硅钢片迭压而成。

2、电枢绕组:由许多按一定规律联接的线圈组成。

用来感应电势和通过电流,是电路的主要部分。

3、换向器:由许多彼此绝缘的换向片构成。

第二章、Proteus软件介绍PROTEUS是英国Labcenter electronics公司研发的多功能EDA软件,它具有功能很强的ISIS智能原理图输入系统,有非常友好的人机互动窗口界面;有丰富的操作菜单与工具。

在ISIS编辑区中,能方便地完成单片机系统的硬件设计、软件设计、单片机源代码级调试与仿真。

PROTEUS有三十多个元器件库,拥有数千种元器件仿真模型;有形象生动的动态器件库、外设库。

特别是有从8051系列8位单片机直至ARM7 32位单片机的多种单片机类型库。

支持的单片机类型有:68000系列、8051系列、AVR系列、PIC12系列、PIC16系列、PIC18系列、Z80系列、HC11系列以及各种外围芯片。

它们是单片机系统设计与仿真的基础。

PROTEUS有多达十余种的信号激励源,十余种虚拟仪器(如示波器、逻辑分析仪、信号发生器等);可提供软件调试功能,即具有模拟电路仿真、数字电路仿真、单片机及其外围电路组成的系统的仿真、RS232动态仿真、I2C调试器、SPI调试器、键盘和LCD系统仿真的功能;还有用来精确测量与分析的PROTEUS 高级图表仿真(ASF)。

它们构成了单片机系统设计与仿真的完整的虚拟实验室。

PROTEUS同时支持第三方的软件编译和调试环境,如Keil C51 uVision2等软件。

PROTEUS还有使用极方便的印刷电路板高级布线编辑软件(PCB)。

特别指出,PROTEUS库中数千种仿真模型是依据生产企业提供的数据来建模的。

因此,PROTEUS设计与仿真极其接近实际。

目前,PROTEUS已成为流行的单片机系统设计与仿真平台,应用于各种领域。

实践证明:PROTEUS是单片机应用产品研发的灵活、高效、正确的设计与仿真平台,它明显提高了研发效率、缩短了研发周期,节约了研发成本。

2.1、基本知识与功能概述Proteus软件具有其它EDA工具软件(例:multisim)的功能。

这些功能是:(1)原理布图(2)PCB自动或人工布线(3)SPICE电路仿真革命性的特点(1)互动的电路仿真用户甚至可以实时采用诸如RAM,ROM,键盘,马达,LED,LCD,AD/DA,部分SPI器件,部分IIC器件。

(2)仿真处理器及其外围电路可以仿真51系列、AVR、PIC、ARM、等常用主流单片机。

还可以直接在基于原理图的虚拟原型上编程,再配合显示及输出,能看到运行后输入输出的效果。

配合系统配置的虚拟逻辑分析仪、示波器等,Proteus建立了完备的电子设计开发环境。

功能模块(1)智能原理图设计(ISIS)丰富的器件库:超过27000种元器件,可方便地创建新元件;智能的器件搜索:通过模糊搜索可以快速定位所需要的器件;智能化的连线功能:自动连线功能使连接导线简单快捷,大大缩短绘图时间;支持总线结构:使用总线器件和总线布线使电路设计简明清晰;可输出高质量图纸:通过个性化设置,可以生成印刷质量的BMP图纸,可以方便地供WORD、POWERPOINT等多种文档使用。

(2)完善的电路仿真功能(Prospice)ProSPICE混合仿真:基于工业标准SPICE3F5,实现数字/模拟电路的混合仿真;超过27000个仿真器件:可以通过内部原型或使用厂家的SPICE文件自行设计仿真器件,Labcenter也在不断地发布新的仿真器件,还可导入第三方发布的仿真器件;多样的激励源:包括直流、正弦、脉冲、分段线性脉冲、音频(使用wav 文件)、指数信号、单频FM、数字时钟和码流,还支持文件形式的信号输入;丰富的虚拟仪器:13种虚拟仪器,面板操作逼真,如示波器、逻辑分析仪、信号发生器、直流电压/电流表、交流电压/电流表、数字图案发生器、频率计/计数器、逻辑探头、虚拟终端、SPI调试器、I2C调试器等;生动的仿真显示:用色点显示引脚的数字电平,导线以不同颜色表示其对地电压大小,结合动态器件(如电机、显示器件、按钮)的使用可以使仿真更加直观、生动;高级图形仿真功能(ASF):基于图标的分析可以精确分析电路的多项指标,包括工作点、瞬态特性、频率特性、传输特性、噪声、失真、傅立叶频谱分析等,还可以进行一致性分析;(3)独特的单片机协同仿真功能(VSM)支持主流的CPU类型:如ARM7、8051/52、AVR、PIC10/12、PIC16、PIC18、PIC24、dsPIC33、HC11、BasicStamp、8086、MSP430等,CPU类型随着版本升级还在继续增加,如即将支持CORTEX、DSP处理器;支持通用外设模型:如字符LCD模块、图形LCD模块、LED点阵、LED七段显示模块、键盘/按键、直流/步进/伺服电机、RS232虚拟终端、电子温度计等等,其COMPIM(COM口物理接口模型)还可以使仿真电路通过PC机串口和外部电路实现双向异步串行通信;实时仿真:支持UART/USART/EUSARTs仿真、中断仿真、SPI/I2C仿真、MSSP 仿真、PSP仿真、RTC仿真、ADC仿真、CCP/ECCP仿真;编译及调试:支持单片机汇编语言的编辑/编译/源码级仿真,内带8051、AVR、PIC的汇编编译器,也可以与第三方集成编译环境(如IAR、Keil和Hitech)结合,进行高级语言的源码级仿真和调试;(4)实用的PCB设计平台原理图到PCB的快速通道:原理图设计完成后,一键便可进入ARES的PCB 设计环境,实现从概念到产品的完整设计;先进的自动布局/布线功能:支持器件的自动/人工布局;支持无网格自动布线或人工布线;支持引脚交换/门交换功能使PCB设计更为合理;完整的PCB设计功能:最多可设计16个铜箔层,2个丝印层,4个机械层(含板边),灵活的布线策略供用户设置,自动设计规则检查,3D 可视化预览;多种输出格式的支持:可以输出多种格式文件,包括Gerber文件的导入或导出,便利与其它PCB设计工具的互转(如protel)和PCB板的设计和加工。

2.2、基本操作概述Proteus ISIS的工作界面是一种标准的Windows界面,如下图所示,包括:标题栏、主菜单、标准工具栏、绘图工具栏、状态栏、对象选择按钮、预览对象方位控制按钮、仿真进程控制按钮、预览窗口、对象选择器窗口、图形编辑窗口。

2.2.1、图形编辑窗口(1)坐标系统(CO-ORDINATE SYSTEM)(2)点状栅格(The Dot Grid)与捕捉到栅格(Snapping to a Grid):编辑窗口内有点状的栅格,可以通过View菜单的Grid命令在打开和关闭间切换。

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基于PROTEUS仿真的直流电机控制的设计与实现开题报告

基于PROTEUS仿真的直流电机控制的设计与实现开题报告
本设计是从实际出发,通过利用单片机对直流电动机和交流电动机的控制及各种特性,用PROTEUS仿真软件对直流电机控制软硬件仿真调试而达到所需目的。通过本设计,来全面地培养与锻炼自己综合运用本专业知识分析问题和解决实际问题的能力。
在电气时代的今天,电动机一直在现代化生产和生活中起着十分的重要的作用。无论是在农业生产、教育、交通运输、国防、医疗卫生、上网与办公设备,还是在日常的生活中的家用电器,都大量地使用着各种各样的电动机。对电动机的控制可分为简单控制和复杂控制两种,简单控制是只对电动机进行启动、制动、正反转控制和顺序控制。这类控制可通过继电器、可编程控制器和开关元件来实现。复杂控制是只对电动机的转角、转矩,电压、电流等物理量进行控制,而且有时往往需要非常精确的控制。以前对电动机的简单控制的应用很多,但是,随着现代步伐的迈进,人们对电子自动化的要求越来越高,使电动机的复杂控制逐渐成为主流。
湖南工业大学科技学院
毕业设计(论文)开题报告
(2011届)
教学部:
机电信息教学部
专业:
电子信息工程
学生姓名:
唐海雄
班级:
0701
学号0712140135
指导教师姓名:
刘剑
职称教授
2011年1月7日
题目:基于PROTEUS仿真的直流电机控制的设计与实现
1.结合课题任务情况,查阅文献资料,撰写1500~2000字左右的文献综述。
随着数字化技术发展,数字控制技术得到了广泛而深入的应用。单片机以其小巧灵活,成本低,功能强大、可靠性高、易于产品化等优点,广泛地应用在生活、生产的各个领域。微电子学的迅速发展和微型计算机的普及与应用,为直流电动机的应用开辟了广阔前景,使得以往用硬件电路构成的庞大复杂的控制器得以用软件实现,既降低了硬件成本又提高了控制的灵活性,可靠性及多功能性。

基于Proteus仿真的直流电机控制

基于Proteus仿真的直流电机控制

前言 (1)正文 (1)2.1 设计目的和意义 (1)2.1.1 设计目的 (1)2.1.2 设计意义 (1)2.2 设计方法 (1)2.3设计内容 (2)2.3.1 89C51单片机介绍 (2)2.3.2内容概要 (3)2.4电路分析 (3)2.4.1程序流程图 (3)2.4.2元件清单 (4)2.4.3程序电路图 (5)2.4.4程序运行结果 (5)2.4.5 Proteus调试与仿真 (5)结论 (6)总结 (7)参考文献 (8)直流电动机具有良好的起动、制动性能,宜于在大范围内平滑调速,在许多需要调速或快速正反向的电力拖动领域中得到了广泛的应用。

从控制的角度来看,直流调速还是交流拖动系统的基础。

早期直流电动机的控制均以模拟电路为基础,采用运算放大器、非线性集成电路以及少量的数字电路组成,控制系统的硬件部分非常复杂.功能单一,而且系统非常不灵活、调试困难,阻碍了直流电动机控制技术的发展和应用范围的推广。

随着单片机技术的日新月异,使得许多控制功能及算法可以采用软件技术来完成,为直流电动机的控制提供了更大的灵活性,并使系统能达到更高的性能。

采用单片机构成控制系统,可以节约人力资源和降低系统成本,从而有效的提高工作效率。

正文2.1 设计目的和意义2.1.1 设计目的作为理工科的学生应该在学习与动手实践中提高自己的专业技能知识,通过课程设计使我进一步熟悉了单片机的内部结构和工作原理,掌握了单片机应用系统设计的基本方法和步骤;通过利用AT89C52单片机,理解单片机在自动化装置中的作用以及掌握单片机的编程调试方法;通过设计一个简单的实际应用输入控制及显示系统,掌握protues和Wave以及各种仿真软件的使用。

现在的学习都是为以后的发展而做铺垫,通过课程设计提高自己的动手能力。

2.1.2 设计意义加深理解直流电机在单片机上的运用,增进对电路仿真的兴趣。

2.2 设计方法定义输出或输入为直流电能的旋转电机,称为直流电机,它是能实现直流电能和机械能互相转换的电机。

基于Proteus的直流电机闭环调速系统设计

基于Proteus的直流电机闭环调速系统设计

摘要在工业自动控制系统和各种智能产品中常常会用用电动机进行驱动、传动和控制,而现代智能控制系统中,对电机的控制要求越来越精确和迅速,对环境的适应要求越来越高。

本设计以AT89C51单片机为核心,基于Proteus单片机仿真软件,完成了直流电机的转速自动测量及转速调节功能。

在设计中采用PWM技术和PID控制技术对电机进行控制,并且利用数码管设计的人机界面系统显示转速的设定值及实际值,通过应用PID算法对占空比的计算达到精确调速的目的。

还利用了Visual Basic6.0编程软件编写了一个简单的上位机软件,显示实际转速的变化情况,对PID参数的整定提供依据。

关键词:Proteus,AT89C51,PID,PWM调速,Visual Basic 6.0目录第一章绪论 (1)1.1 直流电机闭环调速系统背景 (1)1.2 本设计实现的基本功能 (1)1.3设计目的及意义 (1)第二章总体规划 (2)2.1 直流电机控制原理及特点 (2)2.2 直流电机调速控制方式选择 (2)2.3 PWM脉宽调制方式 (3)2.4 电机实际转速的获取 (3)2.5总体设计框图 (4)2.6 上位机界面设计 (4)第三章硬件设计 (5)3.1 AT89C52芯片介绍 (6)3.2 电机驱动电路设计 (7)3.3 按键模块设计 (7)3.4 数码管显示模块设计 (8)3.5 串口电路设计 (8)第四章软件设计 (9)4.1 主程序 (9)4.2 定时器0中断服务程序 (10)4.3 PID控制输出程序 (10)第五章硬件与软件联合调试5.1 运行时速度设定值与实际值 (12)5.2 运行时直流电机转动情况 (12)5.3 运行时上位机运行情况 (12)参考文献 (13)致谢 (14)附录 (15)第一章绪论1.1直流电机闭环调速系统背景对直流电机转速的控制即可采用开环控制,也可采用闭环控制。

与开环控制相比,速度控制闭环系统的机械特性有以下优越性:闭环系统的机械特性与开环系统机械特性相比,其性能大大提高;理想空载转速相同时,闭环系统的静差率(额定负载时电机转速降落与理想空载转速之比)要小得多;当要求的静差率相同时, 闭环调速系统的调速范围可以大大提高。

直流电动机正反转proteus仿真设计

直流电动机正反转proteus仿真设计

直流电动机正反转Proteus仿真设计引言随着人民生活水平的提高,产品质量、性能、自动化程度等已经是人们选择产品的主要因素。

其中,直流电动机正反转自动控制在生活中起了很大的作用,比如洗衣机的工作、遥控汽车的操作、DVD的应用等等,它在实际生活中给人们需求上提供了很大的方便与乐趣。

不只是生活,它还在工业、农业、交通运输等各方面得到了广泛的应用,实现电动机正反转的控制是很多产品设计的核心问题。

直流电动机显示出交流电动机不能比拟的良好启动性能和调速性能,比较广泛应用于速度调节要求过高,正反转频繁或多元同步协调运转的机械生产。

因此,学会电动机正反转控制的原理是极其重要的。

然而,在本直流电动机正反转仿真设计中,要借助Proteus软件、Keil软件和C语言的辅助进行仿真设计,通过仿真设计,让我们更清楚了解电动机正反转的原理和电路图,增强对直流电动机的认知。

在Proteus绘制好原理图后,调入已编译好的目标代码文件:*.HEX,可以在Proteus的原理图中看到模拟的实物运行状态和过程,Proteus还提供了一个图形显示功能,可以将线路上变化的信号,以图形的方式实时地显示出来,其作用与示波器相似,但功能更多。

这些虚拟仪器仪表具有理想的参数指标,例如极高的输入阻抗、极低的输出阻抗。

这些都尽可能减少了仪器对测量结果的影响。

在本设计中,Proteus软件采用了电容、电阻、晶振、电动机、LED、开关、电动机等多种元件进行绘图,并基于80C51和ULN2003A进行电路图设计,充分展示Proteus软件元件库量大,掌握它的基本绘图操作。

而对于Keil软件,采取创建工程,创建执行文件,利用C语言编写程序,生成hex文件,为Proteus 仿真提供驱动控制,实现直流电动机正反转的设计。

在本论文设计中,主要介绍直流电动机正反转原理,Proteus软件功能绘图、仿真调试,以及Keil软件功能、程序编写和仿真程序文件生成。

让大家更清楚了解Proteus软件、Keil软件、C语言在直流电动机正反转仿真设计的应用。

PROTUES课程设计-直流电动机调速器-单片机89C51-Keil---Proteus

PROTUES课程设计-直流电动机调速器-单片机89C51-Keil---Proteus

1 引言随着微电子技术的不断发展与进步,微处理器芯片的集成程度越来越高,单片机已可以在一块芯片上同时集成CPU、存储器、定时器/计数电路,这就很容易将计算机技术与测量控制技术结合,组成智能化测量控制系统。

在现代工业中,直流电动机作为电能转换的传动装置,被广泛应用于机械、冶金、石油、化工、国防等工业部门中。

直流电动机是将直流电能转换为机械能的电动机。

因其良好的调速性能而在电力拖动中得到广泛应用。

随着对生产工艺、产品质量的要求不断提高和产量的增长,越来越多的生产机械要求能实现自动调速。

直流调速系统的发展得力于微电子技术、电力电子技术、传感器技术、永磁材料技术、自动控制技术和微机应用技术的最新发展成就。

正是这些技术的进步使直流调速系统发生翻天覆地的变化。

其中电机的控制部分已经由模拟控制逐渐让位于以单片机为主的微处理器控制,形成数字与模拟的混合控制系统和纯数字控制系统,并向全数字控制方向快速发展。

本文设计了用DAC0808设计直流电动机调速器的基本方案,阐述了该调速器系统的基本结构、工作原理、运行特性及其设计方法。

本系统用电压表测量直流电动机的转速,用MCS-51单片机输出数字信号通过DAC0808芯片实现数模转换,从而输出模拟电压来控制调节直流电动机的转速。

本设计主要研究利用单片机及DAC0808实现数模转换调速,直流电机的控制和测量方法,从而对直流电机的调速控制精度、响应速度以及节约能源等都具有重要意义。

2 设计总体方案2.1 设计要求基本要求:使用AT89C51单片机为核心,使用数模转换元件DAC0808对单片机输出的数字信号进行转换,输出模拟信号驱动直流电动机。

具体要求:在设计中,设计8个按键对应直流电动机的8挡不同转速,按下不同按键时,电动机将以不同速度转动,在8个按键中取一个按键为直流电动机转动停止按键。

8挡不同转速的设定由学生自己决定。

仿真:控制程序在Keil软件中编写,编译,整个控制电路在Proteus仿真软件中连接调示。

proteus控制电机的正反转

proteus控制电机的正反转

基于proteus的51单片机仿真直流电机的正反转演示实例1、本例运行时,按下相应的按键,电机即可产生正转、反转、停止的效果。

同时相应的LED指示灯也会点亮。

当P1.0输出低电平时:Q3,Q2截止,Q7,Q1导通,电机左端输出高电平;P1.1输出高电平时:Q8,Q4截止,Q6,Q5导通,电机右端输出低电平,此时,电机正转。

反之,当P1.0输出高电平时:Q3,Q2导通,Q7,Q1截止,电机左端输出低电平;P1.1输出低电平时:Q8,Q4导通,Q6,Q5截止,电机右端输出高电平,此时,电机反转。

当P1.0输出低电平时;P1.1输出同时也输出低电平:电机两端均为高电平,电机停止转动。

2、需要注意的是,本例仅仅只是演示电机的正反转和停止的控制。

在实际应用中,这种电路是不能稳定可靠的工作的。

具体实际应用电路,请参考相关资料。

3、在keil c51中新建工程ex73,编写如下程序代码,编译并生成ex73.hex文件// 直流电机模拟演示#include <reg51.h>#include <intrins.h>sbit K1 = P3^0; //定义3个按键对应的引脚,正转sbit K2 = P3^1; //反转sbit K3 = P3^2; //停止sbit LED1 = P0^0; //定义3个LED对应的引脚sbit LED2 = P0^1; //sbit LED3 = P0^2; ////sbit MA = P1^0; //定义电机的两个引脚sbit MB = P1^1; ////void main(void){LED1 = 1; //开始3个LED全部熄灭LED2 = 1;LED3 = 1;while(1){if(K1 == 0) //判断那个按键按下{while(K1 == 0); //直到按键松开才进入下一步处理 LED1 = 0;LED2 = 1;LED3 = 1;MA = 0; //正转MB = 1;}if(K2 == 0){while(K2 == 0); // LED1 = 1;LED2 = 0;LED3 = 1;MA = 1; // 反转MB = 0;}if(K3 == 0){while(K3 == 0); // LED1 = 1;LED2 = 1;LED3 = 0;MA = 0; //停止MB = 0;}}}4、在proteus中新建仿真文件ex73.dsn,电路原理图如下所示5、将ex73.hex文件载入at89c51中,启动仿真,观察运行结果。

直流电动机正反转proteus仿真设计讲解学习

直流电动机正反转p r o t e u s仿真设计直流电动机正反转Proteus仿真设计引言随着人民生活水平的提高,产品质量、性能、自动化程度等已经是人们选择产品的主要因素。

其中,直流电动机正反转自动控制在生活中起了很大的作用,比如洗衣机的工作、遥控汽车的操作、DVD的应用等等,它在实际生活中给人们需求上提供了很大的方便与乐趣。

不只是生活,它还在工业、农业、交通运输等各方面得到了广泛的应用,实现电动机正反转的控制是很多产品设计的核心问题。

直流电动机显示出交流电动机不能比拟的良好启动性能和调速性能,比较广泛应用于速度调节要求过高,正反转频繁或多元同步协调运转的机械生产。

因此,学会电动机正反转控制的原理是极其重要的。

然而,在本直流电动机正反转仿真设计中,要借助Proteus软件、Keil软件和C语言的辅助进行仿真设计,通过仿真设计,让我们更清楚了解电动机正反转的原理和电路图,增强对直流电动机的认知。

在Proteus绘制好原理图后,调入已编译好的目标代码文件:*.HEX,可以在Proteus的原理图中看到模拟的实物运行状态和过程,Proteus还提供了一个图形显示功能,可以将线路上变化的信号,以图形的方式实时地显示出来,其作用与示波器相似,但功能更多。

这些虚拟仪器仪表具有理想的参数指标,例如极高的输入阻抗、极低的输出阻抗。

这些都尽可能减少了仪器对测量结果的影响。

在本设计中,Proteus软件采用了电容、电阻、晶振、电动机、LED、开关、电动机等多种元件进行绘图,并基于80C51和ULN2003A进行电路图设计,充分展示Proteus软件元件库量大,掌握它的基本绘图操作。

而对于Keil软件,采取创建工程,创建执行文件,利用C语言编写程序,生成hex文件,为Proteus仿真提供驱动控制,实现直流电动机正反转的设计。

在本论文设计中,主要介绍直流电动机正反转原理,Proteus软件功能绘图、仿真调试,以及Keil软件功能、程序编写和仿真程序文件生成。

基于Labview和proteus的直流电机控制系统的设计与仿真

DOI:10.16660/ki.1674-098X.2018.13.001基于Labview和proteus的直流电机控制系统的设计与仿真①彭昌权(广东省粤东高级技工学校 广东汕头 515000)摘 要:本文主要简述了利用单片机作为控制核心的直流电机的调速原理,其控制核心为AT89C51单片机,从而实现直流电机的速度调整。

简述了系统的整体框架,详细介绍了系统的主要功能模块的设计思想以及方案实现的大体思路。

采用Labview和Proteus两款软件设计一个直流电机控制系统,用AT89C51单片机作为系统的核心控制。

它的电机的远程控制则采用串口通讯技术来实现电机。

在系统中采用LCD1602显示器作为显示部件,显示当前转速,电机速度与运行方式通过按键调整。

利用Proteus设计直流电机仿真调速系统的设计方法,更加便捷实用地实现了对电机的直接控制。

关键词:单片机 Labview Proteus 直流电机 控制系统中图分类号:TP273 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2018)05(a)-0001-02在当前时代科技快速发展的背景下,以往的直流电机因为它的控制系统和驱动电路较为复杂、成本很高,完成后修改难度非常高,可变性较差很难适应当前时代的要求,因为此些缺点以往的直流电机正慢慢地被电路简单可靠,灵活方便,成本低廉,通用性强的基于单片机控制的直流电动机所取代。

本设计就采用当前流行的单片机来对直流电机进行控制,从而使直流电机定位精度更高,具有更强的可靠性和运动性能等。

在利用上位机对直流电机进行监控,更加直观地观察直流电机的运行情况。

1 系统硬件组成部分本文采用51单片机的软件和硬件结合进行控制运用串口通讯技术实现电机的远程控制操作。

上位机是PC机运行监控软件LABVIEW,对直流电机的运行状态进行显示,对下位机Proteus进行参数设置和命令传递,从而完成对直流电机的控制。

AT 89C 51单片机收集直流电机的运行信息,通过Configure Virtual Serial Port Driver串口软件传输到上位机Labview软件比较直流电机的实际速度跟给定速度和PID 的计算。

直流电机PID转速闭环调速控制系统Proteus仿真实现

基于uC/COS的直流电机PID转速闭环调速控制系统Proteus仿真实现在工业自动控制系统和各种智能产品中常常会用用电动机进行驱动、传动和控制,而现代智能控制系统中,对电机的控制要求越来越精确和迅速,对环境的适应要求越来越高。

随着科技的发展,通过对电机的改造,出现了一些针对各种应用要求的电机,如伺服电机、步进电机、开关磁阻电机等非传统电机。

但是在一些对位置控制要求不高的电机控制系统如传动控制系统中,传统电机如直流电机乃有很大的优势,而要对其进行精确而又迅速的控制,就需要复杂的控制系统。

随着微电子和计算机的发展,数字控制系统应用越来越广泛,数字控制系统有控制精确,硬件实现简单,受环境影响小,功能复杂,系统修改简单,有很好的人机交换界面等特点。

在电机控制系统开发中,常常需要消耗各种硬件资源,系统构建时间长,而在调试时很难对硬件系统进行修改,从而延长开发周期。

随着计算机仿真技术的出现和发展,可用计算机对电机控制系统进行仿真,从而减小系统开发开支和周期。

计算机仿真可分为整体仿真和实时仿真。

整体仿真是对系统各个时间段对各个对象进行计算和分析,从而对各个对象的变化情况有直观的整体的了解,即能对系统进行精确的预测,如Matlab就是一个典型的实时仿真软件。

实时仿真是对时间点的动态仿真,即随着时间的推移它能动态仿真出当时系统的状态。

Proteus是一个实时仿真软件,用来仿真各种嵌入式系统。

它能对各种微控制器进行仿真,本系统即用Proteus对直流电机控制系统进行仿真。

在系统软件开发中开发中可用操作系统,也可不用操作系统。

如用操作系统,程序可实现模块化,并能对系统资源进行统筹管理,最主要的是可实现多任务运行。

如果需要多任务并行运行,并且需要一定的时间间隔,某些任务对时间的要求不高时,如不用操作系统则要占用定时器资源,并且对栈空间和硬件资源很难进行管理,所以在这种情况下需要操作系统。

本系统用操作系统uC/COS.uC/COS是一个完整的、可移植、可固化、可剪裁的占先式实时多任务内核.uC/COS 已经有很多产品成功使用的案例且得到美国军方的认证,说明了该系统的可靠性。

直流电动机驱动及控制的PROTEUS的仿真

图 5 芯片的内 部结构图
2008 年 10 月
北华航天工业学院学报
第 18 卷
6、 11 引脚为输入使能端 , 当过流时给这两个引 脚一个 TTL 底电平 , 则 A 、 B 桥的管子截止不工作。 2、 3 脚和 13、 14 分别接负载的两端 , 5、 7 脚和 10、 12 相配合能控制电动机的转向和转速。 3 系统的 PROTEUS 仿真 PROTEUS 是从概念产品到设计完成的完 整电 子设 计工 具。它 组合 了高 级原 理布图、 混 合模 式 SPICE 仿真 , PCB 设计以及自动 布线来实现一 个完 整的电子设计系统。用户可以对基于微控制器的设 计连同周围的所有的电子器件一起仿真, 用户甚至 可以实时采用 LED LCD、 键盘、 RS232 终端等动态外 设模型来对设计进行交互仿真。并能够用电压表电 流表进行电路中电流电压的测量 , 也能用示波器观 察各部分的波形。Proteus 与其它单片机仿真软件不 同的是 , 它不仅能仿真单片机 CPU 的工作情况 , 也 能仿真单片机外围电路或没有单片机参与的其它电 路的工作情况。因此在仿真和程序调试时, 关心的 不再是某些语句执行时单片机寄存器和存储器内容 的改变 , 而是从工程的角度直接看程序运行和电路 工作的过程和结果。对于这样的仿真实验, 从某种 意义上讲, 是弥补了实验和工程应用间脱节的矛盾 和现象。运行 proteus 的 ISIS 程序后, 进入该仿真软 件的主界面。在工作前 , 要设置 view 菜单下的捕捉 对齐和 system 下的颜色、 图形界面大小等项目 , 这里 我们采用的是默认方式。 选中菜单栏中的库菜单, 从库 选择元件进入。 在 pick devices 窗口中选择电路所需的元件。 放置已选的元件, 单击鼠标左键将放置选定 的元6 系统的部分电路
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