基于单片机的PWM控制直流电机转速论文

单片机课程设计论文

基于单片机的PWM控制直流电机转速

学生姓名： 侯晋启 专业名称： 自动化专业 班 级： 2014级自动化1班

学 号： 20144786

同组人员： 陈团海

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基于单片机的PWM控制直流电机转速

侯晋启

2014级自动化一班 20144786

摘 要

电机在各行各业发挥着重要的作用，而电机转速是电机重要的性能指标之一，因而测量电机的转速和电机的调速，使它满足人们的各种需求。随着科技的发展，PWM调速成为电机调速的一种方式。本设计是单片机AT89S52和L298控制的直流电机脉宽调制调速系统，利用AT89S52芯片进行低成本直流电动机控制系统的设计，采用PWM调速方式，通过改变PWM的占空比从而改变电动机的电枢电压，进而实现对电动机的调速。设计的整个控制系统，在硬件结构上采用了大量的集成电路模块，大大简化了硬件电路，提高了系统的稳定性和可靠性，使整个系统的性能得到提高。实现对电机正转、反转、加速、减速的控制。

关键词：AT89S52；直流电机；PWM调速；L298

Speed control of DC motor based on single chip

microcomputer

Abstract

Motor plays an important role in all walks of life, and the motor speed motor is one of the important performance, thus measuring the rotational speed of the motor and the motor speed, to make it meet the needs of people. With the development of science and technology, PWM control of motor speed in a way to become. This design is a single chip AT89S52 and L298 control of DC motor PWM speed control system, using AT89S52 chip for low cost DC motor control system design, using PWM control mode, by changing the PWM duty ratio so as to change the motor armature voltage, and then the motor speed control. Design of the whole control

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system, the hardware structure using a large number of integrated circuit module, greatly simplifying the hardware circuit, improves the stability and reliability of the system, so that the performance of the whole system is improved. Realization of the motor is transferred, reverse, acceleration, deceleration control

Key Words：AT89S52；DC motor；PWM Speed Autormatic；L298

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第1章系统论述

1.1 设计思路

直流电机PWM控制系统的主要功能包括：实现对直流电机的加速、减速以及电机的正转、反转和启停，能够很方便的实现电机的智能控制。

主体电路：即直流电机PWM控制模块。这部分电路主要由AT89S52单片机的 I/O端口、定时计数器、外部中断扩展等控制直流电机的加速、减速以及电机的 正转和反转，能够很方便的实现电机的智能控制。其间是通过AT89S52单片机产 生脉宽可调的脉冲信号并输入到L298驱动芯片来控制直流电机工作的。该直流 电机PWM控制系统由以下电路模块组成：

设计输入部分：这一模块主要是利用带中断的独立式键盘来实现对直流电机的加速、减速以及电机的正转、反转和启停控制,以及对PWM占空比。

设计控制部分：主要由AT89S52单片机的外部中断扩展电路组成。直流电机 PWM控制实现部分主要由一些二极管、电机和L298直流电机驱动模块组成。

1.2 设计框图

AT89S52单片机 独立的按键 驱动芯片L298 电机

第2章 基本原理

PWM调速工作原理

PWM（脉冲宽度调制）是通过控制固定电压的直流电源开关频率，改变负载两端的电压，从而达到控制要求的一种电压调整方法。PWM可以应用在许多方面，比如：电机调速、温度控制、压力控制等等。在PWM驱动控制的调整系统中，按

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一个固定的频率来接通和断开电源，并且根据需要改变一个周期内“接通”和“断开”时间的长短。通过改变直流电机电枢上电压的“占空比”来达到改变平均电压大小的目的，从而来控制电动机的转速。也正因为如此，PWM又被称为“开关驱动装置”，见图1.2.1所示。

图1.2.1 PWM信号的占空比

设计采用定频调宽法。 定频调宽法：

这种方法是使周期T（或频率）保持不变，而同时改变t1和t2。

第3章硬件设计

3.1 L298芯片

L298N 是SGS公司的产品，其内部包含4通道逻辑驱动电路，即内含二个H 桥的高电压大电流双全桥式驱动器，接收标准TTL逻辑电平信号,可驱动46V、2A以下的电机。由L298N构成的PWM功率放大器的工作形式为单极可逆模式, 2 个H 桥的下侧桥晶体管发射极连在一起。 L298引脚排列如图3.1.1所示：

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