基于51单片机控制的直流电机
基于MCS-51单片机的直流小电机PWM调速设计
课程论文题目：基于MCS-51单片机的直流小电机PWM调速设计姓名：***学号：****院系：电子与信息工程学院专业：电气工程及其自动化指导老师：****老师设计时间：2013年 4 月基于MCS-51单片机的直流小电机PWM调速设计摘要：本文首先简要介绍了直流小电机的脉宽调速方式，然后详细设计了基于MCS-51单片机的直流小电机脉宽调速的实现方法，此方法可实现直流小电机的7个速度级的调速功能，最后给出了调速程序框图。
关键词：PWM，单片机，直流电机。
Abstract:The mode of DC-motor PWM speed regulation is introduced briefly, a kind of PWM speed regulation of DC-motor using the MCS-51 Microcontroller is designed detailedly, and this method can implement seven-level speed control of the motor, the diagram of PWM speed regulation was given in the end.Keywords: PWM Single Chip Microcontroller DC-motor.目录1. 引言 (3)2. 总体设计概述 (3)2.1 总体硬件电路设计 (4)2.1.1系统总体设计框图 (4)2.1.2 8051单片机简介 (4)2.2 PWM信号发生电路设计 (6)2.2.1 PWM的基本原理 (6)2.3 直流电机调速的实现 (7)3.系统中程序设计 (10)4. 直流电机调速框图 (11)结论 (12)致谢 (12)参考文献 (12)1.引言：直流电机的定义：将直流电能转换成机械能(直流电动机)或将机械能转换成直流电能(直流发电机)的旋转电机。
基于C51单片机直流电机测速仪设计
基于C51单片机直流电机测速仪设计摘要：电机的转速是各类电机运行过程中的一个重要监测量，测速装置在电机调速系统中占有非常重要的地位，特别是数字式测速仪在工业电机测速方面有独到的优势。
本文介绍了一种基于C51单片机的光电传感器转速测量系统的设计。
系统采用对射式光电传感器产生与齿轮相对应的脉冲信号，使用AT89C51单片机采样脉冲信号并计算每分钟内脉冲信号的数目，即电机对应的转速值，最终系统通过LCD实时显示电机的转速值。
经过软硬件系统的搭建，分别通过Protues软件系统仿真实验和实际电路搭建检查实验。
仿真实验表明本系统满足设计要求，并且结构简单、实用。
整个直流电机测速系统在降低测速仪成本，提高测速稳定性及可靠性等方面有一定的应用价值。
关键词：转速测量；光电传感器；单片机Based On C51 SCM Single DC Motor Speedometer DesignABSTRACT：Motor speed is all kinds of motor operation is an important process to monitor the amount of speed measuring device in the motor control system occupies a very important position, Especially the digital speedometer in the industrial motor speed has unique advantage. This paper describes a photoelectric sensor 51 SCM-based speed measurement system design. System uses a beam photoelectric sensor generates a pulse signal corresponding to the gear, the use of a sampling pulse signal AT89C51 SCM and calculating the pulse per minute, the number of signals that the speed of the motor corresponding to the value of the final system time through the LCD display the motor speed value.After a hardware and software system structures, respectively, through Protues software system to build the actual circuit simulation and experimental examination. Simulation results show that the system meets the design requirements, and the structure is simple and practical. DC Motor Speed entire system in reducing speedometer costs, improve reliability, speed stability and a certain application value.Keywords: Speed measurement; Photoelectric; Single chip micyoco目录1 绪论 (1)1.1 数字式转速测量系统的发展背景 (1)1.2 转速测量在国民经济中的应用 (1)1.3主要研究内容 (2)1.4 设计的目的和意义 (2)2 转速测量系统的原理 (4)2.1 转速测量原理 (4)2.2 转速测量计算方法 (5)3转速测量系统设计方案 (7)3.1 直流电机转速测量方法 (7)3.2 设计任务及方案 (8)4 直流电机测速系统设计 (9)4.1 单片机AT89C51介绍 (9)4.2 转速信号采集 (14)4.2 转速信号处理电路设计 (16)4.4 最小系统的设计 (17)4.4.1复位电路 (17)4.4.2 晶振电路 (20)4.5 显示部分设计 (20)5 直流测速系统仿真 (24)5.1 直流测速系统仿真 (24)5.1.1单片机最小系统仿真 (25)5.1.2 数码管显示仿真 (25)5.2 主程序流程设计 (26)5.2.1 主程序流程设计 (26)5.2.2 定时器的初始化 (27)5.3 实际电路实验 (28)参考文献 (30)致谢 (31)1 绪论1.1 数字式转速测量系统的发展背景在现代工业自动化高度发展的时期，几乎所有的工业设备都离不开旋转设备，形形色色的电机在不同领域发挥着很重要的作用。
基于51单片机红外遥控电机课程设计说明书
课程实训报告课程名称：单片机与接口技术实训题目：红外控制直流电机正反转任务书一、实训任务设计一款基于AT89C51单片机用红外遥控控制电机的正反转加减速。
二、设计要求1. 基本要求1).用无线模块控制电机的正反转加减速，实现自动化控制。
2).通过对AT89C51单片机的编程，实现直流电机的正反转，加减速。
3).写出详细的设计报告。
4).给出全部电路和源程序。
2. 发挥部分1).可通过PC机，对系统编程，实现直流电机转速的快慢。
摘要随着科技的不断进步，人们进入了无线电时代，它为我们的生活带来了极大的方便。
像现在的移动电话，无线网络，无线鼠标，无线键盘等都已经融入了我们的生活当中。
从我们身边的电子产品就可以看出我们已经进入了无线电时代。
本设计就是一款基于AT89C51的用无线模块控制的电机的正反转以及它的加减速。
这非常适应于在工厂使用，特别是在工业控制中。
可以想象，机器在工厂运转时，我们只需要用无线遥控来控制电机的转速以及它的转向，这样我们就可以在远处来控制了，用不着再跑到电机的旁边来控制开关，为工厂生产带来了极大的方便。
软件上采用C51编程，主要编写了主程序，直流电机驱动程序，中断程序延时程序等。
经过调试，实现了对电机的控制。
关键词：AT89C51 L298 PWM 直流电机无线模块目录第一章绪论 (5)1.1 概述 (5)1.2 设计目的 (5)1.3 设计任务和内容 (5)第二章总体设计及核心器件简介 (7)2.1总体设计 (7)2.2 AT89C51 (7)2.3 L298 (9)引脚介绍： (10)2.4 伺服电机介绍 (11)2.5 PT2262/PT2272 (12)第三章单元电路模块设计 (17)3.1 复位电路 (17)3.2时钟电路 (18)3.3电机驱动电路图 (18)3.4PWM调速系统设计 (19)第四章软件编程设计 (21)4.1 设计思想 (21)4.2 流程图 (21)4.3源程序 (22)第五章设计心得和存在问题 (26)第一章绪论1.1 概述近年来随着科技的飞速发展，单片机的应用正在不断地走向深入，同时带动传统控制检测日新月益更新。
51单片机控制直流电机PWM调速
51单片机控制直流电机PWM调速
实验目的
1．掌握脉宽调制(PWM) 的方法。
2．用程序实现脉宽调制，并对直流电机进行调速控制。
实验设备
PC 机一台，单片机最小系统，驱动板、直流电机，连接导线等
实验原理
1．PWM (Pulse Width Modulation) 简称脉宽调制。
即，通过改变输出脉冲
的占空比，实现对直流电机进行调压调速控制。
2．实验线路图：
实验内容：
1. 利用实验室提供的单片机应用系统及直流电机驱动电路板，编制控制程序，实现直流电机PWM调速控制。
实验思考题
本实验中是通过改变脉冲的占空比，周期T 不变的方法来改变电机转速的，还有什么办法能改变电机的转速，应该怎么实现？
附件：
L298简介：
L298N 为SGS-THOMSON Microelectronics 所出产的双全桥步进电机专用驱动芯片( Dual Full-Bridge Driver ) ，内部包含4信道逻辑驱动电路，是一种二相和四相步进电机的专用驱动器，可同时驱动2个二相或1个四相步进电机，内含二个H-Bridge 的高电压、大电流双全桥式驱动器，接收标准TTL逻辑准位信号，可驱动46V、2A以下的步进电机，且可以直接透过电源来调节输出电压；此芯片可直接由单片机的IO端口来提供模拟时序信号。
51单片机PID控制直流电机实验报告
iError = sptr->SetPoint - NextPoint; //计算增加量
iIncpid = sptr->Proportion * iError //E[k]项
- sptr->Integral * sptr->LastError //E[k－1]项
+ sptr->Derivative * sptr->PrevError; //E[k－2]项
static PID *sptr = &sPID;
void IncPIDInit()
{
sptr->SumError = 0;
sptr->LastError =0; //Error[-1]
sptr->PrevError =0; //Error[-2]
sptr->Proportion =0.5; //比例系数
sptr->Integral =0.3; //积分系数
sptr->Derivative = 0.3; //微分系数
sptr->SetPoint =sudu_lilun; Nhomakorabea}
基于51单片机的直流电机PWM调速系统
DOI：10.16660/ki.1674-098X.2018.13.108基于51单片机的直流电机PWM调速系统吴一平（浙江农林大学工程学院 浙江杭州 311300）摘 要：本文介绍了以单片机STC89C51和L298控制的直流电机PWM (脉宽调制)调速系统，主要介绍了用单片机软件实现PWM调整电机转速的基本原理及选择。
硬件电路实现了对电机的正转、反转、快速停止、加速，停止的控制。
软件电路给出了主程序、子程序流程图以及Proteus的仿真结果。
关键词：单片机STC89C51 脉宽调制 直流电机中图分类号：TN710 文献标识码：A 文章编号：1674-098X(2018)05(a)-0108-02直流电动机是将直流电能转换为机械能的电动机,相比其他类型电动机具有更好的调速性能，因此，直流电动机在工农业中被广泛应用。
本文对基于单片机STC89C51的直流电机PWM调速系统进行介绍，以期实现直流电机最优化方案。
1 直流电机PWM调速选择及原理直流电动机的调速方法有改变改变磁通量、改变电枢回路串联电阻以及改变电枢电压三种。
在电枢回路串联电阻，调速范围不大并且铜耗大，不经济。
弱磁调速中当磁通量Φ在低速时受磁极饱和限制，在高速时受换向器结构强度和换向火花的限制，而且由于励磁圈电感较大，动态响应较差，因此采用改变电枢电压的调速方法。
PWM（Pulse Width Modulation），全称为脉冲宽度调制，可以改变电枢电压值。
PWM的优点是精度高，易于控制，运行稳定。
PWM调速方法有三种，分别为定频调宽法、调宽调频法和定频调宽法。
前两种方法在调速时会改变控制脉冲的频率，而控制脉冲的频率与系统固有频率接近时会引起震荡，因此本文选用定频调宽法。
调速原理计算如下：占空比，D=t1t1+t2=t1T式中，T为电压变化周期；t1为一个周期内高电平持续时间；t2为一个周期内低电平持续时间；电机电压平均值U=DU0，式中，U0为总电压。
基于51单片机的PWM直流电机调速
基于51单片机的PWM直流电机调速在现代社会，PWM直流电机已经成为各类机械设备不可或缺的动力源。
为了更好地控制电机的转速和输出功率，我们需要进行PWM调速操作。
本文将简要介绍如何基于51单片机实现PWM直流电机的调速。
一、PWM调速原理PWM调速是一种通过改变电机供电电压的占空比来调整电机转速和功率的方法。
当一个周期内高电平所占的时间比较短时，电机得到的平均电流和平均转矩也相应减小，电机的速度和功率也随之降低。
反之，当高电平所占的时间比较长时，电机得到的平均电流和平均转矩也相应增大，电机的速度和功率也随之提高。
因此，通过改变PWM信号的高电平占空比，可以实现直流电机的调速、调功等功能，极大地提高了电机的效率和可控性。
二、硬件电路搭建根据上述PWM调速原理，我们需要搭建一个控制板，将51单片机的PWM输出与直流电机相连。
具体电路如下：1、选择合适的电源供电，一般为12V/24V直流电源。
2、使用L298N模块作为直流电机驱动模块，将模块的电源接到电源供电上，将模块的IN1和IN2引脚分别接到51单片机的P1^0和P1^1引脚上，将直流电机的正负极分别接到模块的OUT1和OUT2引脚上。
3、将51单片机的P1^2引脚连接到一个脉冲宽度计波形滤波器（LCF）的输入端，并将输出端接到L298N模块的ENA引脚上。
4、调整脉冲宽度计波形滤波器的参数，以达到合理的PWM输出波形。
5、建立一个按键，将按键的一端接到51单片机的P3^2引脚上，将另一端接到单片机的地端。
6、根据需要进行其他接线。
三、软件程序设计根据上述硬件电路，我们需要进行相应的软件程序设计，以实现基于51单片机的PWM 直流电机调速。
以下是程序设计的主要步骤：1、在程序中定义需要使用的IO口。
2、调用定时器初始化程序，设置定时器的时钟频率、计数器值和工作方式等参数。
3、编写一个PWM输出函数，实现对PWM信号的输出。
4、编写一个ADC采样函数，读取ADC转换器的值，并根据采样值输出一定的PWM信号。
基于51单片机的直流电机转速PI控制
… …
图 xx 电路原理图
上图中 LED 数码管显示中的 74LS164 芯片的引脚及功能如下所述：
芯片引脚功能对照表
符号 SA、SB Q0~Q7 CP（CLK） VCC GND /MR(/CLR)
功能 串行数据输入端 并行数据输出端 时钟输入端（上升沿有效） 电源正（5V） 接地 清零端（低电平有效）
直流电机 PI 转速控制—基于 51 单片机
1.项目系统组成
本项目由 STC89C52RC 单片机最小系统，12MHZ 晶振。直流电机驱动电路、直流电机（5V）、光电测 速电路以及数码管显示电路组成。详细器件见下文电路图。
2.直流电机转速控制电路原理
直流调速的方法有多种，本文是基于 PWM（脉冲宽度调制）技术，改变直流电机等效电枢电压，以此 在一定范围实现直流电机的调速。
void timer1() interrupt 3 {
TR1=0; TH1=pwmh; TL1=pwml; PWM1=0;
//T1 中断响应函数
//关闭定时器 T1 //T1 重置初值 //T1 重置初值，改变 PWM 占空比 //输出低电平
}
void PID_pwm()
{
unsigned int speed=0,pwm=0,pwmhh=0,pwmll=0; speed=10*pulse; //脉冲数换算为转速（转/分）speed=60*pulse*1000/(12*50*10)
综上所述，要想电机正转，则需要 PWM1=1，同时 PWM2=0；要想电机反转，则需要 PWM2=1，同时 PWM1=0；要想电机停止，则需要 PWM1=1，同时 PWM2=1，或者 PWM1=0，同时 PWM2=0。
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目
录
第一章、前言 .................................................................................................................... 1 第二章、设计要求及任务 ................................................................................................ 1 第三章、整体设计 ............................................................................................................ 2 3.1 整体构架 ......................................................................................................... 2 3.2 设计原理 ......................................................................................................... 3 第四章、系统详细设计 .................................................................................................... 3 4.1 系统的设计选型 ............................................................................................ 3 4.1.1 调速技术 PWM................................................................................ 3 4.1.2 按键模块 .......................................................................................... 4 4.1.3 LED 灯显示模块 .............................................................................. 4 4.2 系统硬件设计 ................................................................................................ 5 4.2.1 STC89C52 单片机简介 .................................................................... 5 4.2.2 LM298 芯片简介 .............................................................................. 8 4.2.3 直流电机驱动 ................................................................................... 9 4.3 系统软件设计 .............................................................................................. 10 4.3.1 系统主程序设计 ............................................................................ 10 4.3.2 定时/中断模块 ............................................................................... 11 4.3.3 按键模块 ........................................................................................ 11 4.3.4 驱动模块 ........................................................................................ 13 第五章、系统仿真、程序编写及调试 .......................................................................... 13 5.1 Proteus 仿真 .................................................................................................. 13 5.1.1 Proteus 使用说明 ............................................................................ 13 5.1.2 Proteus 仿真图及 PWM 波............................................................. 14 5.2 程序编写及调试 ........................................................................................... 15 5.2.1 程序编写及软件调试 .................................................................... 15 5.2.2 硬件实物图及调试 ........................................................................ 16 5.2.3 示波器显示 PWM 波..................................................................... 17 5.2.4 实验结果分析 ................................................................................ 18 第六章、课程设计总结 .................................................................................................. 18 6.1 试验基本效果 ............................................................................................... 18 6.2 系统优化 ......................................................................... 18 6.3 课程设计心得 .............................................................................................. 19 第七章、仪器仪表清单 .................................................................................................. 20 第八章、参考文献 .......................................................................................................... 21 第九章、附录 .................................................................................................................. 22
课程设计报告
设计题目：
基于 51 单片机控制的直流电机
课程名称： 学生姓名： 学 号：
单片机原理与应用及 C51 程序设计
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******** 物理与电子科学学院 电子信息科学与技术 ***班 2015 年 06 月 15 日～2015 年 06 月 25 日 ***
所在院系： 专 班 业： 级：
起止日期： 指导教师：
成 绩 评 定
项
目
权重 *** 0.2
成绩
1、设计过程中出勤、学习态度等方 面 2、课程设计质量与答辩 3、设计报告书写及图纸规范程度 总 指导教师评语： 成 绩
0.5 0.3
指导教师签名： 教研室审核意见：
年
月
日
教研室主任签字：
年
月
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基于 51 单片机控制的直流电机
***（指导教师：***老师） （湖北师范学院物理与电子科学学院） 摘 要：随着时代发展，电动机作为最主要的机电能量转换装置，其应用已普及国民 经济和人们日常生活，据资料现实，在所有的动力资源中，90%以上的动力来 源与电动机，各种数据都表明电动机的重要性。而单片机（MCU）是一种大规 模的具有计算机基本功能的单片集成电路。它具有体积小、功耗低、控制能力 强、拓展灵活、使用方便等优点，广泛用于仪器仪表、家用电器、通信产品、 智能玩具等领域，因此两者的结合使用成为很多人研究的重点对象。本文主要 研究了利用 STC89C52 单片机 PWM 信号，来控制 LM298n 直流电机正反转及 加减速进而控制低电流的玩具小车。软件上通过 Proteus 设计原理图，采用 C 语言程序编程，对其进行调试和改善，实现加减速等功能。硬件上通过实物图 进行焊接，然后检查各个模块的问题，直到能调试出应有的现象。本系统具有 智能型、实用性及可靠性的特点，且采用了大量的继承电路模块，使得整个系 统的性能得到保证。 关键词：STC89C52 单片机；LM298 芯片；直流电动机；PWM 信号