文档介绍：基于单片机的直流电机调速工程实训报告题目:基于单片机的直流电机调速系统班级:电信13-2班姓名:王坤学号:1306110218指导教师:张沛泓成绩:电子与信息工程学院信息与通信工程系目录一直流电机调速器简介 3二系统硬件电路的设计 5三PWM信号发生电路设计 9四主电路设计 14五直流电机系统程序构成 18六实验结果 19七心得体会以及总结 20参考文献 :PulseWidthModulator简称PWM,直流电机调速器就是调节直流电动机速度的设备,由于直流电动机具有低转速大力矩的特点,是交流电动机无法取代的,因此调节直流电动机速度的设备—直流调速器,由于它的特殊性能、常被用于直流负载回路中、灯具调光或直流电动机调速、HW-1020型调速器、就是利用脉宽调制(PWM)原理制作的马达调速器、PWM调速器已经在:工业直流电机调速、工业传送带调速、灯光照明调解、计算机电源散热、直流电扇等、得到广泛应用。,分为自励和他励两种类型。不同励磁方式的机械特性曲线有所不同,对于直流电动机的转速有以下公式:其中:U—电压;—励磁绕组电阻;—磁通(Wb);Cc—电势常数;Cr—转矩常量。由上式可知,直流电机的速度控制分两种方法,有电枢控制法和磁场控制法。比较两种方法优劣,对于磁场控制法,其控制功率较小,低速传动时易受到磁极饱和限制,而高速传动时又受到换向火花和换向器结构限制。所以磁场控制法并不合适,电枢控制法在电机调速中是比较常用的方法。直流电动机的基本结构直流电机的结构是多种多样的,但任何直流电机都包括定子部分和转子部分,这两部分间存在着一定大小的气隙,,电刷装置和换向极等组成,转子部分主要由电枢绕组,换向器和转轴等构成,如下图所示:图1-1直流电机工作原理图电枢控制即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,以控制电机的转速。在电机调速中广泛使用,其中脉宽调制应用广泛。脉宽调速的概念是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。图1-2直流电机脉宽调制图根据上图,当电动机始终接通电源时,电机转速最大为,占空比为,则电机的平均速度为:可见只要改变占空比D,就可以得到不同的电机速度,从而实现调速。:基于单片机类由软件来实现PWM,在PWM调速系统中占空比是一个重要参数,电源电压不变时,电枢端电压的平均值取决于占空比的大小,改变的值可以改变电枢端电压的平均值:1、定宽调频法:保持t1不变,只改变t,使周期也随之改变。2、调宽调频法:保持t不变,只改变t1,使周期或频率也随之改变。3、定频调宽法:保持周期T(或频率)不变,同时改变t1和t。1和2方法在调速时改变了控制脉冲的周期或频率,当控制脉冲的频率与系统的固有频率接近时,将会引起振荡,因而不合适,用定频调宽法来改变占空比从而改变直流电动机电枢两端电压。。当单片机上电后,系统进入准备状态。当按动按钮后执行相应的程序,。根据加、减速按钮,,从而可以控制高低电平的延时时间,进而控制电压的大小来决定直流电机的转速。,由单片机IO口产生PWM信号,送到直流电机,直流电机通过测速电路将实时转速送回单片机,进行转速显示,从而实现对电机速度和转向的控制,达到直流电机调速的目的。具体使用器件如下:1)9*15万用板2)51单片机3)40脚IC座4)1602液晶5)16p母座6)16p排针7)10k电阻*38)1k电阻*59)3v直流电机10)磁铁*211)塑料管12)31