基于PWM的电机调速系统设计

范文范例参考 完美Word格式整理版 基于PWM的电机调速系统

实验目的： 1.学会并掌握可keil软件的使用； 2.学会并掌握protues软件的使用； 3.通过实验巩固单片机相关知识和检验自身动手能力

实验要求： 掌握单片机相关知识，利用调PWM占空比的方式来控制直流电机的转速，并且在led数码管上显示转速。

实验设备和仪器： 1.89c51单片机最小系统 2.直流电机 3.示波器

实验内容： 本次实验设计是由小组五个成员共同完成基于PWM的电机调速系统并完成实物搭建和撰写实验报告。本次实验小组共提供了两个方案，方案一和方案二，两个方案各自具有优缺点，详细内容会在下面给出。 方案一实验步骤： 1.利用protues画电路图，电路图如图1所示： 范文范例参考 完美Word格式整理版 图1：方案一电路图 2.根据电路图编写C语言代码： 代码如下： #include sbit PWM=P2^7; sbit CS3=P2^3; sbit CS2=P2^2; sbit CS1=P2^1; sbit CS0=P2^0; sbit key1=P1^0; sbit key2=P1^1; sbit key3=P1^2; sbit key4=P1^3; unsigned char timer1; unsigned char 范文范例参考 完美Word格式整理版 tab[]={0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90}; void Time1Config(); void main(void) { Time1Config(); while(1) { if(timer1>100) //PWM周期为100*0.5ms { timer1=0; } if(~key1) { if(timer1 <30) //改变30这个值可以改变直流电机的速度 { PWM=1; } else { PWM=0; } CS0=0;CS1=0;CS2=1;CS3=0; 范文范例参考 完美Word格式整理版 P0=tab[3];

P0=0xff; CS0=0;CS1=0;CS2=0;CS3=1; P0=tab[0];

P0=0xff; } else if(~key2) {if(timer1 <50) { PWM=1; } else { PWM=0; } CS0=0;CS1=0;CS2=1;CS3=0; P0=tab[5];

P0=0xff; CS0=0;CS1=0;CS2=0;CS3=1; 范文范例参考 完美Word格式整理版 P0=tab[0];

P0=0xff; } else if(~key3) {if(timer1 <80) { PWM=1; } else { PWM=0; } CS0=0;CS1=0;CS2=1;CS3=0; P0=tab[8];

P0=0xff; CS0=0;CS1=0;CS2=0;CS3=1; P0=tab[0];

P0=0xff; } 范文范例参考 完美Word格式整理版 else if(~key4) {if(timer1 <100) { PWM=1; } else { PWM=0; } CS0=0;CS1=1;CS2=0;CS3=0; P0=tab[1];

P0=0xff; CS0=0;CS1=0;CS2=1;CS3=0; P0=tab[0];

P0=0xff; CS0=0;CS1=0;CS2=0;CS3=1; P0=tab[0];

P0=0xff; } 范文范例参考 完美Word格式整理版 }

} void Time1Config() { TMOD|= 0x10; //设置定时计数器工作方式1为定时器

//--定时器赋初始值，12MHZ下定时0.5ms--// TH1 = 0xFE; TL1 = 0x0C;

ET1 = 1; //开启定时器1中断 EA = 1; TR1 = 1; //开启定时器 }

void Time1(void) interrupt 3 //3 为定时器1的中断号 范文范例参考

完美Word格式整理版 { TH1 = 0xFE; //重新赋初值 TL1 = 0x0C; timer1++; }

3.实验仿真，部分仿真结果如图2图3所示： 范文范例参考

完美Word格式整理版 图2：仿真结果图（1） 范文范例参考

完美Word格式整理版 图3：仿真结果图（2） 范文范例参考

完美Word格式整理版 4.实物验证结果如图4所示：

图4：方案一实物验证结果 实物验证可以明显感觉到电机转速的变化，由于每个开发板不同，相比仿真程序，对实物验证程序进行了略微的修改，最终能达到要求。 范文范例参考

完美Word格式整理版 方案二实验步骤： 1.利用protues画电路图，电路图如图5所示：

图5：方案二protues电路图 2.编写C语言程序代码： 代码如下： #include #define uchar unsigned char #define uint unsigned int sbit key1=P3^1; sbit CLOCK=P2^4; sbit ST=P2^5; sbit EOC=P2^6; sbit OE=P2^7; 范文范例参考 完美Word格式整理版 sbit PWM=P3^7; uint temp,temp1; sbit CS3=P2^3; sbit CS2=P2^2; sbit CS1=P2^1; sbit CS0=P2^0; uchar tab[]={0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90}; uchar start; void delayms(uint ms) { uchar j; while(ms--) { for(j=0;j<120;j++); } }

void delay(uint zz); void main() { P3=0;P0=0xff; TMOD=0x02; 范文范例参考 完美Word格式整理版 TH0=0x01; TL0=0X00; IE=0x82; TR0=1; start=0; while(1) {

start=1; while(start) {

ST=0;ST=1;ST=0; //启动ADC0809 while(!EOC); //查询EOC是否为1； OE=1; temp=P1; //读取A/D转化的结果 OE=0;

temp1=temp/2.38; CS0=0;CS1=1;CS2=0;CS3=0; P0=tab[temp1/100]; delayms(1); 范文范例参考 完美Word格式整理版 P0=0xff; CS0=0;CS1=0;CS2=1;CS3=0; P0=tab[temp1%100/10]; delayms(1); P0=0xff; CS0=0;CS1=0;CS2=0;CS3=1; P0=tab[temp1%10]; delayms(1); P0=0xff;

PWM=1; //PWM输出高电平 delay(temp); //正脉冲宽度 PWM=0; //PWM输出低电平

delay(255-temp); //低脉冲宽度 } } } 范文范例参考 完美Word格式整理版 void clockwave() interrupt 1 { CLOCK=!CLOCK; TH0=0x01; TL0=0X00; } void delay(uint zz) { uint x,y; for(x=zz;x>0;x--) for(y=50;y>0;y--); } 范文范例参考

完美Word格式整理版 3.实验仿真，部分仿真结果如图6所示： 范文范例参考

完美Word格式整理版 图6：方案二仿真结果 4.实物结果如图7所示：

图7：方案二实物结果 实验总结： 本次实验提供了方案一和方案二两个方案，方案一是通过不同按键设定不同的PWM占空比从而实现对电机调速，其优点是可以设定我们自己需要的转速从而实现相对精确的调速；缺点便是只能调到设定的转速，如需调制其它速度，需要对软件代码进行改写，相对而言比较繁琐。 方案二是通过滑动变阻器改变电压值从而改变PWM占空比实现电机调速，其优点是可以直接从硬件调速，快速方便；缺点就是利用滑动变阻器难以精确控制PWM占空比从而精确控制转速。 方案一和方案二各有优缺点，可以对自己的需求进行选择。