单片机在直流电动机调速系统中的利用 开题报告
单片机在直流调速中的应用技术研究
单片机在直流调速中的应用技术研究作者：任华伟来源：《科技资讯》2012年第32期摘要：本文基于应用单片机控制电机调速技术，首先概述了直流电机调速方式，进而分析了应用单片机控制电机调速的技术优势，并介绍了应用最为广泛的PWM技术原理，进而通过设计实例（以89C51为例），介绍了应用单片机控制电机调速系统的设计流程。
关键词：单片机直流电机调速 PWM技术中图分类号：TM33 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2012）11（b）-0061-01直流电动机由于转速调节灵活、技术成熟、调速平滑以及控制性能好的特点，广泛应用于数控机床，工业机器人等工厂自动化设备中。
随着自动化控制系统的快速发展及应用，利用先进的单片机技术制造出技术成熟可靠的直流电机控制系统，对于促进直流电动机的应用具有非常重要的实际意义。
由于单片机具有体积小、集成度高、运算速度快、运行可靠、应用灵活、价格低廉以及面向控制等特点，因此在工业控制、数据采集、智能仪器仪表、智能化设备和各种家用电器等领域得到广泛的应用。
随着单片机应用技术水平不断提高，目前单片机的应用领域已经遍及几乎所有的领域。
现在国内外工业上对电机的调速基本已经不再使用模拟调速，而采用数字调速系统，而数字调速系统大部分都是用单片机来进行控制，数字调速系统具有控制精确度高，非常稳定，受环境影响小，效率高等优点，所以在国内外的使用越来越广泛。
与交流电动机相比，直流电机结构复杂、成本高、运行维护困难，但是直流电机具有良好的调速性能、较大的启动转矩和过载能力强等许多优点，因此在许多行业仍大量应用。
1 直流电机的特性及调速方式直流电机的调速主要有以下几种。
（1）PWM直流调整系统。
其原理是将直流控制信号与三角波经调制电路产生一系列脉宽不等的脉冲信号，做功率放大后驱动大功率器件。
控制调制方波的占空比，便可以改变输出平均电压。
将PWM输出电压接至直流电动机的电枢两端，便可组成性能优良的调速系统。
单片机控制直流调速系统的研究
单片机控制直流调速系统的研究作者：郭胤来源：《数字技术与应用》2013年第06期摘要：本文的研究对象是数字化的由8031单片机控制的直流调速系统，它的主体是直流电动机，在这个直流调控系统中的逻辑切换元件、速度调控器、电流调整器以及模拟触发器等硬件设备均被单片机所代替。
本设计成功实现了软硬件设计并且进行了计算机模拟仿真。
关键词：单片机直流调速中图分类号：TP2721 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2013）06-0030-011 前言在很多可控电力性能需求较高的领域中，例如：高层电梯、挖掘机、卷扬机、轧钢厂等领域。
通常情况下，直流调控系统的供电是通过桥式的三相全控的整流电路来完成的，可以对电机转速进行全方位的控制，先前的控制系统的供电是通过模拟元件完成的，虽然能够满足一定程度的生产需求，但是很容易受到外界环境因素的干扰，比如元件老化或者是恶劣环境等。
并且传统的控制系统控制性能容易受到环境温湿度、器件性能等因素的干扰，通用性较差，而且线路比较复杂，所以系统的可靠性、精确性不高，容易导致事故的发生。
现如今，直流调速系统已经实现了大规模应用，走向了实用化的行列。
它的主要优点有：抗干扰性强（数字滤波）、准确性高（数字反馈）、可靠性高、参数动态调整、便于优化维修、结构简单，并且具有数据通信和信息存储的功能，还有就是成本较低。
2 结构设计2.1 选择方案本文的设计是采用V-M系统。
因为系统需要脉动较小的直流电压，所以使用的是三相整流电路。
并且采用晶闸管全控桥式三相供电方案，一方面电路简单、成本较低，另一方面就是能够满足性能需求。
晶闸管装置可控整流系统噪声小、损耗小、质量小、体积小、成本小，但是反应速度较快，工作效率较高，可靠性较高，并且能量损耗低，综合考虑各方面因素，选用晶闸管全控桥式三相供电方案[1]。
2.2 设计结构调速系统选用双闭环转速电流模式，系统中设计了两个调速器，用来对电流以及转速进行调节，这两个调节器是通过串级联接的，这样就保证了起动过程中只存在电流的负反馈，并且在同一调节器的输入端不能够同时存在电流负反馈和转速负反馈，转速负反馈单独作用在稳态转速过程中，这样才能够实现静、动态性能良好。
基于单片机的直流电机调速系统的课程设计
一、总体设计概述本设计基于8051单片机为主控芯片，霍尔元件为测速元件， L298N为直流伺服电机的驱动芯片，利用 PWM调速方式控制直流电机转动的速度，同时可通过矩阵键盘控制电机的启动、加速、减速、反转、制动等操作，并由LCD显示速度的变化值。
二、直流电机调速原理根据直流电动机根据励磁方式不同，分为自励和它励两种类型，其机械特性曲线有所不同。
但是对于直流电动机的转速，总满足下式：式中U——电压；Ra——励磁绕组本身的内阻；——每极磁通（wb ）;Ce——电势常数；Ct——转矩常数。
由上式可知，直流电机的速度控制既可以采用电枢控制法也可以采用磁场控制法。
磁场控制法控制磁通，其控制功率虽然较小，但是低速时受到磁场和磁极饱和的限制，高速时受到换向火花和换向器结构强度的限制，而且由于励磁线圈电感较大，动态响应较差，所以在工业生产过程中常用的方法是电枢控制法。
电枢控制法在励磁电压不变的情况下，把控制电压信号加到电机的电枢上来控制电机的转速。
传统的改变电压方法是在电枢回路中串连一个电阻，通过调节电阻改变电枢电压，达到调速的目的，这种方法效率低，平滑度差，由于串联电阻上要消耗电功率，因而经济效益低，而且转速越慢，能耗越大。
随着电力电子的发展，出现了许多新的电枢电压控制法。
如：由交流电源供电，使用晶闸管整流器进行相控调压；脉宽调制（PWM）调压等。
调压调速法具有平滑度高、能耗低、精度高等优点，在工业生产中广泛使用，其中PWM应用更广泛。
脉宽调速利用一个固定的频率来控制电源的接通或断开，并通过改变一个周期内“接通”和“断开”时间的长短，即改变直流电机电枢上的电压的“占空比”来改变平均电．压的大小，从而控制电动机的转速，因此，PWM又被称为“开关驱动装置”。
如果电机始终接通电源是，电机转速最大为Vmax，占空比为D=t1/t，则电机的平均转速：Vd=Vmax*D，可见只要改变占空比D，就可以调整电机的速度。
平均转速Vd与占空比的函数曲线近似为直线。
PIC16F874单片机在直流电机无级调速系统中的应用
作者简介 ： ￣ （９ ５ ， ， 向 １７ 一）男 贵州大学 电气工程 学院硕 士研究生 。 主要研 究方 向为计算机测控 技术 、 Ａ Ｃ Ｎ总线在 智能仪 表 中的应
用．
维普资讯
第１ 期
向 科 ， ： Ｉ １Ｆ ７ 单片机在直流电机无级调速 系统 中的应用 等 ＰＣ ６ ８ ４
１ 直流 电机 调 速 原 理 ‘
直流电动机的转速 ７和其它参数 的关系可用下式来表示 ： ＂ ／
， — ＝ ｌ＝ — 一
＝
（ 上 １ ）
（） １式中： 一 电枢电压 ， 一 电枢 电流， 口 Ｒ 一电枢 回路总电阻 ， 一电势常数 ， 一励磁磁通。
＝
（） ２
流， 同时 ， 电机通 过激 磁 电路整 流 后 ， 获得 励 磁 ， 始工 作 。 开
按一下停止按钮 Ｓ ２ 接触器 Ｋ 线圈断电， Ｍ 常开触点打开 ， Ｂ， Ｍ Ｋ 常闭触点闭合 ， 自锁解除 ， 主电路断电，
电机 停止 工作 。 为 了 限制 直 流 电流 脉动 ， 电路 中接 入平 波 电抗 器 ， 电阻 在 主 电路 突然 断 电时 ， 平 波 电抗 器 提 供 放 为
的高度发展 ， 促使直流电机调速逐步从模拟化向数字化转变 ， 特别是源自片机技术的应用 ， 使直流电机调速技
术又进入到一个新的阶段 ， 智能化 、 高可靠性 已成为它发展 的趋势。本调速系统采用 Ｐ Ｃ ６ ８４单片机作 Ｉ １Ｆ ７ 为中心处理器 ， 充分利用了 ＰＣ ６ ８ ４ Ｉ１Ｆ ７ 单片机捕捉 、 比较 、 数转换模块的特点作 为触发 电路 ， 优点是 ： 模／ 其 结构简单 ， 能与主电路同步 ， 能平稳移相且有足够的移相范围， 控制角调整量可达 １０ ０ ， ０ ０ 步 能够实现电机的 无级平滑控制 ， 脉冲前沿陡且有足够的幅值 ， 脉宽可设定 ， 稳定性与抗干扰性能好等。
基于单片机的直流电机PWM调速控制系统的设计
基于单片机的直流电机PWM调速控制系统的设计第一章:前言1.1前言：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。
近年来，随着科技的进步，直流电机得到了越来越广泛的应用，直流具有优良的调速特性，调速平滑，方便，调速范围广，过载能力强，能承受频繁的冲击负载，可实现频繁的无极快速起动、制动和反转，需要满足生产过程自动化系统各种不同的特殊要求，从而对直流电机提出了较高的要求，改变电枢回路电阻调速、改变电压调速等技术已远远不能满足现代科技的要求，这是通过PWM方式控制直流电机调速的方法就应运而生。
采取传统的调速系统主要有以下的缺陷：模拟电路容易随时间飘移，会产生一些不必要的热损耗，以及对噪声敏感等。
而用PWM技术后，避免上述的缺点，实现了数字式控制模拟信号，可以大幅度减低成本和功耗。
并且PWM调速系统开关频率较高，仅靠电枢电感的滤波作用就可以获得平滑的直流电流，低速特性好；同时，开关频率高，快响应特性好，动态抗干扰能力强，可获很宽的频带；开关元件只需工作在开关状态，主电路损耗小，装置的效率高，具有节约空间、经济好等特点。
随着我国经济和文化事业的发展，在很多场合，都要求有直流电机PWM调速系统来进行调速，诸如汽车行业中的各种风扇、刮水器、喷水泵、熄火器、反视镜、宾馆中的自动门、自动门锁、自动窗帘、自动给水系统、柔巾机、导弹、火炮、人造卫星、宇宙飞船、舰艇、飞机、坦克、火箭、雷达、战车等场合。
1.2本设计任务:任务: 单片机为控制核心的直流电机PWM调速控制系统设计的主要内容以及技术参数:功能主要包括：1)直流电机的正转；2)直流电机的反转；3)直流电机的加速；4)直流电机的减速；5)直流电机的转速在数码管上显示；6)直流电机的启动；7)直流电机的停止；第二章：总体设计方案总体设计方案的硬件部分详细框图如图一所示。
示数码管显PWM单片机按键控制电机驱动基于单片机的直流电机PWM调速控制系统的设计键盘向单片机输入相应控制指令，由单片机通过P1.0与P1.1其中一口输出与转速相应的PWM脉冲，另一口输出低电平，经过信号放大、光耦传递，驱动H型桥式电动机控制电路，实现电动机转向与转速的控制。
直流电机调速系统毕业论文开题报告
直流电机调速系统毕业论⽂开题报告
直流电机调速系统毕业论⽂开题报告
⼀、本课题研究现状：
1）在现代⼯业中，电动机作为电能转换的传动装置被⼴泛应⽤于机械、冶⾦、⽯油化学、国防等⼯业部门中，对电动机的速度要求越来越⾼，如何控制电动机的速度，是关系着许多⾏业的⽣产和发展。
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。
长期以来，⾃动调速电动机⼀直占据着调速控制的统治地位。
由于它具有良好的线性调速特性，简单的控制性能，⾼效率，优异的动态特性，现在仍是⼤多数调速控制电动机的最优选择。
以前电动机⼤多使⽤由模拟电路组成的控制柜进⾏控制，现在单⽚机已经开始取代模拟电路作为电机控制器。
当前电机控制器的发展⽅向越来越趋于多样化和复杂化，现有的专⽤集成电路未必能满⾜苛刻的新产品开发要求，为此可考虑开发电机的新型单⽚机控制器，因此研究直流电机的速度控制，有着⾮常重要的意义。
2）综述国外电机调速的研究动态和⾃⼰的见解
直流电机问世已有⼀百四⼗多年的历史。
在设计和制造技术上有很⼤进步, 新材料、新技术的应⽤以及整流电源的普及, 促进了⼀般⼯业⽤直流电机的不断扩⼤,品种的⽇益繁多。
，直流调速系统仍将处于⼗分重要地位。
对于直流调速系统转速控制的要求有稳速、调速、加速或减速三个⽅⾯，⽽在⼯业⽣产中对于后两个要求已能很好地实现，但⼯程应⽤中。
浅析直流电动机调速系统的单片机控制
ｌ直 流 电 动 机 调 速 系统 的单 片机 控 制 系 统 设 计 １ ． １硬 件 设 计
系统 中，应 用两片 ４ 位数 值比较器 ４ ５ ８ ５ 和一片 １ ２ 位 的串行计数 器 ４ ０ ４ ０ 构成 的 Ｐ ＷＭ 信号发生电路。Ｐ ＷＭ 信号发 生电路 由三片通用数字 电路构
成， 它可 以使软件设计构成大大简化 ， 但 同样也适用于单片机系统 。 （ ３ ） 功 率 放 大 驱 动 电路 设 计 功率放 大驱动采用美 国 Ｉ Ｒ 公司生产 的 Ｉ Ｒ２ １ １ ０驱动器 。该芯片采 用 ＣＭＯＳ工艺制作 ，逻辑 电源 电压 范围为 ５ ｖ ￣ ２ Ｏ ｖ ，适应 Ｔ Ｔ Ｌ或 ＣＭＯＳ 逻辑信 号输 入， 具有独立 的高端和低端 ２个输 出通道 ， 具有较理 想的抗 噪 效果和 快速和完整 的保护功 能， 可大大提高控制系统 的可靠性 。 基于Ｉ Ｒ ２１ １ ０的 典 型驱 动 电路 见 图 ２所 示 。图 中， Ｃ２为 自举 电容 ， Ｖ ＣＣ 经 Ｄ２ 、 Ｃ ２ 、 负载 、 Ｔ２给 Ｃ２充 电， 以确保 Ｔ ２关闭 、 Ｔ１导通 时， Ｔ１管的栅 极 靠 Ｃ２上足够 的储能来驱动 。对 于 自举 电容的选择 ， 一般用 一个大 电容和 个 小电容并联使用 ， 在频率为 ２ ０ ｋ Ｈｚ左右 的工作状态下 ， 选用 １ ． ０ Ｆ和 ０ ． １ ｕ Ｆ电容并联 。并联高频 小电容用来吸收高频毛刺干扰电压 。驱动 大容
一
采用 ８ ９ Ｃ５ １ 单 片机输 出数据 ， 由Ｐ ＷＭ 信号 发生电路发送 Ｐ ＷＭ 信 号 到直流 电机 ， 然后通过测速 电路、 滤波电路和 Ａ ／ Ｄ 转换 电路将数据重 新发 回８ ９ Ｃ５ １ 单 片机 ， 从而进行 Ｐ Ｉ 运算 以实现对电动机速 度和转 向的调控 。 该 ８ ９ Ｃ ５ １ 单片机 由 ＣＰ Ｕ 和 ８个元件构 成，它们都以片 内的单一总线进行连 接， 构成的基本结构仍然是通用 ＣＰ Ｕ配置外围芯片的构成模式 ， 在功 能单 元控制方面则采用特殊功能寄存器集中控制方法。 （ １ ） Ｐ Ｗ Ｍ 信 号 发 生 电 路 设计 Ｐ ＷＭ 可以应用 于很 多方面 ， 如 电机 的速度 控制 、 温 度控制 和压力 控
单片机毕业论文开题报告
XX工业大学浙西分校毕业设计 (论文)开题报告信电系电气技术专业0 3 级课题名称：单片机实现的步进电机控制系统毕业设计(论文)起止时间：-----年2 月15 日～6 月2 日(共 16 周)学生姓名： XXXX 学号： 10指导教师： XXXX XXXX XXXXXX报告日期： 3月7日步进电机控制系统的组成如图4.1所示：图4.1 控制系统图3、本课题需要重点研究的、关键的问题及解决的思路[8]步进电机控制程序设计的主要问题有三个： 第一、控制脉冲产生；第二、步进电机的旋转方向和时序脉冲的关系； 第三、步数的确定。
作为单片机控制步进电机的程序的构成也是主要由这几个问题，因此可以从这三个问题入手：（1）控制脉冲的产生在单片机控制步进电机时，一般来讲，控制是用软件产生的。
方法是先输出一个高电平，然后延时，再输出低电平，再进行延时。
延时时间的长短由步进电机的工作频率决定。
（2）步进电机的旋转方向和时序脉冲的关系 产生时序脉冲的方法是:1 单片机的IO 端口，分别控制三相步进电机的A, B, C 三相绕组;2 控制模式写出控制模型;2 制模型的顺序向步进电机输入控制脉冲。
（3）步数的确定步进电机运行的步数可由步距角和需要转过的角度来计算:NZ r b ⋅︒=360θ式中：b θ－步距角; r Z －转子齿数;N －拍数(一般三拍时N =m 或六拍时N =2m );m －控制绕组相数，m =3说明：1.本报告必须由承担毕业设计(论文)课题任务的学生在接到“毕业设计(论文)任务书”、正式开始做毕业设计(论文)的第2周或第3周末之前独立撰写完成，并交指导教师审阅。
2.每个毕业设计(论文)课题撰写本报告一份，作为指导教师、教研室主任审查学生能否承担该毕业设计(论文)课题任务的依据，并接受学校的抽查。
基于MSP430F6638的直流调速系统设计
南 京 理 工 大 学毕业设计说明书(论文)作 者:姜泽飞 学 号： 1010190425 学院(系):自 动 化 学 院 专 业:电气工程及其自动化 题 目:基于MSP430F6638的直流调速系统设计指导者：评阅者：2014年5月徐志良 教授 讲师 朱建良毕业设计说明书（论文）中文摘要毕业设计说明书（论文）外文摘要本科毕业设计说明书（论文）第Ⅰ页共Ⅰ页目次1 绪论 (1)1.1 引言 (1)1.2 MSP430F6638直流调速系统的应用及意义 (1)1.3 课题目的 (2)1.4 MSP430F6638直流调速系统的国内外研究现状和发展趋势 (2)1.5 课题要求 (3)2 MSP430F6638直流调速系统的设计 (4)2.1 段式液晶显示器 (6)2.2 拨盘电位器 (9)2.3 直流电机 (11)2.4 光耦测速模块 (13)3 系统软件设计 (14)3.1 段式液晶显示器关键程序设计与实现 (15)3.2 直流电机关键程序设计与实现 (15)3.3 ADC12与电位器关键程序设计与实现 (16)3.4 直流电机调速主程序设计与实现 (17)4 系统调试 (19)总结和展望 (22)致谢 (24)参考文献 (25)附录 (26)1 绪论1.1 引言当今社会[1]，随着科技的创新与进步，以及人们对电的更多依赖，电机控制系统人们的日常生活与工作起着举足轻重的作用，上至航空航天，下至工业农业，无处不见电机控制系统。
因此，就目前看来，人们对电机控制系统的不断完善和开发，有着十分重要的作用。
自从19世纪以来，直流电动机调速系统就已经被广泛的应用到各个角落，而且在电机调速领域中占据着半壁江山，它不仅方便可靠，而且在磁场恒定不变的情况下，转速和电压成正比，相对而言更容易控制转矩;他的启动性能相比较而言非常好，可以更平缓和经济的调整转速。
因此，在大多数情况下，我们如果想得到更好的动态特性的话，就可以用直流电机调速。
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。
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毕业设计（论文）开题报告
1 选题的背景和意义
随着空调在日常生活中的普遍应用，很容易想到电风扇会成为空调的社会淘汰品，其实经过市场的考验和证实，事实并非如此。
虽然空调产品仍然具有很强大的生命力，但是电风扇在市场的验证下也显示着它的市场优势，并且其销售在不停的复苏中具有强大的发展空间。
1.1 选题的背景
随着电子制造业的不断发展,社会对生产率的要求越来越高,各行业都需要精良高效、高可靠性的设备来满足要求.作为一种老式家电,电风扇具有价格便宜、摆放方便、体积轻巧等特点.由于大部分家庭消费水平的限制,电风扇作为一个成熟的家电行业的一员,在中小城市以及乡村将来一段时间内仍然会占有市场的大部分份额,但电风扇功能简单,不能满足智能化的要求。
据市场调查，电风扇的不停复苏主要在于以下三个方面：一是电风扇虽然没有空调机的强大的制冷功能，但电风扇是直接取风，风力更加温和，比较适合老年人、儿童以及体质虚弱的人使用。
二是电风扇经过多年的市场使用，较符合人们的使用习惯，而且结构简单、操作方便、安装简易。
三是电风扇比起空调产品而言，其价格低廉，相对省电，更容易进入老百姓的家庭。
1.2 国内外研究现状及发展趋势
如今的电风扇已一改人们印象中的传统形象，在外观和功能上都更追求个性化，塔式气流扇尊贵典雅，卡通台扇娇巧可爱，而电脑控制、自然风、睡眠风、负离子功能等这些本属于空调器的功能，也被众多的电风扇厂家拿来做文章，并在此基础上增加了照明、驱蚊等更多的实用功能。
这些外观不拘一格并且功能多样的产品已经成为今年电风扇市场中的一大亮点，而这种差异化卖点也正预示了整个电风扇行业未来的发展趋势和走向。
2 研究的基本内容
应用单片机来实现直流电机的控制，完成硬件原理图的设计和软件的设计，使直流电机控制的风扇具有正转和反转、启动和停止的功能，且能实现速度的改变。
2.1 基本框架
本课题以STC89C52单片机为控制核心来设计硬件电路，编制C语言程序，通
过硬件的制作，软件的设计来进行联合调试，完成整个系统的功能。
本课题主要设计的模块有：52单片机，直流电机模块，键盘模块，液晶显示屏模块。
如图2.1所示。
键盘模块
52单片机直流电机
模块
液晶显示
屏模块
图2.1 基本框图
2.2 研究的重点和难点
本课题研究的重点在于：
（1）以单片机为中央处理器，建立最小系统。
（2）显示模块显示器的选取及连接，显示器显示主要内容
（3）电机模块与主芯片的连接，电机的调速与换相。
本课题研究的难点在于：
（1）如何通过PWM信号进行调速。
（2）如何进行电机的换相。
（3）驱动电路的搭建。
2.3 拟解决的关键问题
本课题要解决的问题如下：1、各模块间的连接问题和供电电源问题。
2、硬件电路的制作。
3、程序的编写。
3 研究的方法及措施
针对本次研究存在的关键问题，可以采用以下的思路来解决。
（1）硬件方面：本系统是以单片机为核心，由显示屏、按键、电机控制的风扇组成。
对于单片机中央处理系统的方案设计，根据要求，我们可以选STC89C52 单片机作为中央处理器作为整个控制系统的核心，STC89C52 内部已包含了定时器、程序存储器、数据存储器等硬件，其硬件能符合整个控制系统的要求，不需要外接其他存储器芯片和定时器件，方便地构成一个最小系统。
然后通过LCD1602液晶显示屏，来显示风扇的开关，档位以及正反转。
LCD1602液晶显示器具有微功耗、体积小、显示内容丰富、超薄轻巧的诸多优点，它可以显示两行，每行16个字符，采用单+5V 电源供电，外围电路配置简单，价格便宜，具有很高的性价比。
然后采用独立键盘进行操作风扇的状态。
独立按键每键相互独立，各自与一条I/O线相连，CPU可直接读取该I/O线的高/低电平状态。
其优点是硬件、软件结构简单，判键速度快，使用方便。
采用无刷直流电机进行运转风扇，无刷直流电机的机械特性和调节特性良好，结构简单。
最后实现通过安装在无刷直流电机上的小风扇的正常运转。
设计如图3.1所示。
独立键盘
52单片机风扇
LCD1602
图3.1 硬件设计
（2）软件方面：采用C语言来进行编写。
主流程图如图3.2所示。
软件主要编写模块是按键模块，调速模块，换相模块和显示模块。
通过按键，控制风扇的转速（档位），并能正转反转，在液晶屏上显示风扇的状态。
开始
初始化
按键
调速
转向
显示
图3.2 程序流程图
4 预期成果
通过软硬件的结合，实现风扇的运转，能够有3个可调档位来调节风扇的速度，可以实现风扇的正反转，能在显示屏上显示风扇所处于的状态。
5 研究工作进度计划
12月10号到12月18号：文献资料的查阅与收集；
12月20号到12月26号：方案的确定，完成外文翻译，文献综述和开题报告，做出PPT进行开题答辩；
12月28号到1月22号：理论知识的深入学习（52单片机，无刷直流电机，LCD1602。
)；
1月23号到2月28号：原理图设计，元器件的采购，硬件的搭建；
2月29号到3月20号：学习C语言程序，编写程序并进行调试；
3月21到4月17：软硬件结合调试，毕业论文资料查询与收集；
4月18到5月1号：毕业论文初稿撰写；
5月2号到5月20号：论文的修改；
五月底：毕业答辩。
参考文献
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