文档介绍：题目直流电机闭环调速系统控制院系专业组别组长指导教师基于单片机的直流电机闭环调速控制系统摘要: 设计以 AT89C51 单片机控制模块为核心, 由单片机控制、直流电机转速为被测量组成的控制系统。原理是利用红外线光电传感器接收直流电机转速所产生的红外信号转换成电信号传输给单片机, 并调节转速的闭环调速控制系统。 1. AT80C51 单片机介绍主电源引脚 V ss—(20 脚): 电路地电平—(40 脚): 正常运行和编程校检( 8051/8751) 时为+5V 电源。外接晶振或外部振荡器引脚 XTAL 1—(19 脚): 接外部晶振的一个引脚. 在单片机内部, 它是一个反相放大器的输入端, 这个放大器构成了片内振荡器. 当采用外部振荡器时, 此引脚应该接地. XTAL 2—(18 脚): 接外部晶振的另一个引脚. 在片内接至振荡器的反相放大器的输出和内部时钟发生器的输入端. 当采用外部振荡器时, 则此引脚接外部振荡信号的输入。控制、选通或电源复用引脚 RST/V pd—(9 引脚): RST 即 Reset (复位) 信号输入端。 ALE/PROG —(30 引脚): ALE , 允许地址索存信号输出。 PSEN —(29 脚): 访问外部程序存储器选通信号, 低电平有效。. V pp /EA —(31 引脚): EA 为访问内部或外部程序存储器选择信号。多功能 I/O 口引脚 P0口—( 32-39 脚):8 位漏极开路双向并行 I/O 接口. P1口—( 1-8 脚):8 位准双向并行 I/O 接口. P2口—( 21-28 脚):8 位准双向并行 I/O 接口. P3口—( 10-17 脚) :具有内部上拉电路的 8 位准双向并行 I/O 端口。它还提供第二特殊功能, 具体含义为: —(10 脚)RXD : 串行数据接收端。 —(10 脚)TXD : 串行数据发送端。 —(10 脚)INT 0: 外部中断 0 请求端, 低电平有效。 —(10 脚)INT 1: 外部中断 1 请求端, 低电平有效。. —(10 脚)T 0: 定时器/ 计数器 0 外部事件计数输入端。. —(10 脚)T 1: 定时器/ 计数器 1 外部事件计数输入端。 —(10 脚)WR : 外部数据存储器写选通, 低电平有效。 —(10 脚)RD : 外部数据存储器读选通, 低电平有效。 2. 设计任务通过加速、减速按键实现电机的加速与减速,并将当前的转速的设定值反馈回来经 PID 调解后的转速经 LCD 显示出来。电机调速系统框图 3. 系统流程图电机控制软件流程图上图为积分分离式 PID 控制算法的流程图。通过 80C51 给定的转速与红外检测电路测得的经计算后的速度得到偏差 e k 。与设定的 e max 相比较,若 e k<e max 可以采用 PID 控制提高系统的控制精度,若 e k≥e max 则采用 PD 控制,可以避免系统产生较大的超调量而且采用 PD 控制又可以提高系统的灵敏性。 4. 电路模块及原理驱动电路直流电动机驱动电路图如图 1 所示。其中 L298 的 ENA 、 IN1 和 IN2 引脚与单片机的输出引脚相连, 图中未表示。图2 直流电动机驱动电路图 L298 芯片管脚说明: (1) SENSA :电流监测端, H 桥的电流反馈脚,不用时可直接接地。(2) OUT1 :输出端,与 M1 对应。(3) OUT2 :输出端,与 M2 对应。(4) VS :电源,用来给电动机供电。(5) IN1 :输入端。(6) ENA :使能端,和 M1、 M2 配合使用。(7) IN2 :输入端。(8) GND :接地。(9) VCC :电源,用来给芯片供电。( 10) IN3 :输入端( 11) ENB :使能端,和 M3、 M4 配合使用。( 12) IN2 :输入端。( 13) OUT3 :输出端,与 M3 对应。( 14) OUT4 :输出端,与 M4 对应。( 15) SENSB :电流监测端, H 桥的电流反馈脚,不用时可直接接地。电机控制说明如表 1 所示,其中* 值可取 1 也可取 0。 SENSEENA IN1 IN2 电机效果 0** 停止 110 正传 101 反转 100 停止 PROTEUS 仿真加速 PWM 脉宽如下图稳压电路其中 1 接整流器输出的+ 电压, 2 为公共地( 也就是负极),3 就是我们需要的正 5V 输出电压了时钟电路就单片机内部每个部件要想协调一致地工作, 必须在统一口令——时钟信号的控制下工作。单片机工作所需要的时钟信号有两种产生方式, 即内部时钟方式和外