摘 要：本設(shè)計主要完成以89s51單片機為核心的PWM直流電機的調(diào)速系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括速度給定、速度顯示、速度測量和速度控制。論文主要介紹了基于單片機用PWM實現(xiàn)直流電機調(diào)速的基本方法，直流電機調(diào)速的相關(guān)知識，及PWM調(diào)整的基本原理和實現(xiàn)方法。重點介紹了基于MCS-51單片機的用軟件產(chǎn)生PWM信號的途徑，并介紹了一種通過采用軟件定時實現(xiàn)PWM信號占空比調(diào)節(jié)的方法。對于直流電機速度控制系統(tǒng)的實現(xiàn)提供了一種有效的途徑。主電路主要采用四個小鍵盤控制AT89S51單片機，再由AT89S51單片機把數(shù)據(jù)傳送到AT89C2051單片機中產(chǎn)生脈寬調(diào)制信號，然后通過電機驅(qū)動芯片L298N對小型電機進行控制。在實驗板中，還包括由CS3020霍爾開關(guān)，AT89S51單片機，74LS47七段數(shù)碼管譯碼芯片及四位LED構(gòu)成轉(zhuǎn)速檢測顯示電路。在最后的擴展功能里還加上了紅外遙控功能，采用軟件進行紅外解碼。
關(guān)鍵詞：脈寬調(diào)制，直流電機調(diào)速，單片機，轉(zhuǎn)速測量，紅外遙控
目 錄
引 言 4
第一章 基本原理的分析 5
1.1 直流電機的結(jié)構(gòu)與調(diào)速原理 5
1.1.1 直流電機的結(jié)構(gòu) 5
1.1.2 直流電機的調(diào)速原理 5
1.2 直流電機PWM控制原理 7
1.3 霍爾效應(yīng)及其原理 8
第二章 方案比較及選擇 10
2.1 控制方案的選擇 10
2.1.1 8031、8051、8751的比較 10
2.1.2 AT89C51、AT89S51的比較 11
2.2 鍵盤的選擇 12
2.2.1 獨立式鍵盤 12
2.2.2 矩陣式鍵盤 13
2.3 顯示方式的選擇 14
2.4 電動機驅(qū)動芯片的選擇 15
2.5 總方案的確定 16
第三章 器件的介紹 17
3.1 L298N芯片的介紹 17
3.1.2 L298的典型應(yīng)用 17
3.1.3 L298的運行參數(shù) 18
3.1.4 L298的邏輯控制 19
3.2 CS3020霍爾元件的介紹 19
3.3.1 CS3020的特征及應(yīng)用 19
3.3.2 CS3020的引腳說明 19
3.3.3 CS3020的電特性和磁特性 20
第四章 硬件系統(tǒng)的論述 21
4.1 電源部分 21
4.2 PWM波形產(chǎn)生部分 21
4.3 電機驅(qū)動部分 22
4.4 測速顯示部分 24
4.4.1 霍爾元件測速 24
4.4.2 LED顯示的硬件電路 24
第五章 軟件系統(tǒng)的論述 26
5.1 主程序 26
5.2 鍵盤掃描子程序 27
5.3 PWM信號發(fā)生程序 28
5.4 測速子程序 29
5.5 顯示子程序 30
第六章 系統(tǒng)功能擴展設(shè)想 32
6.1 閉環(huán)調(diào)速 32
6.2 紅外遙控 33
6.2.1 HT6221芯片的介紹 33
6.2.2 紅外解碼 35
總 結(jié) 37
參考文獻 38
附 錄 39
致 謝 40