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    1. 使用51單片機實現直流電機PID調速系統的詳細資料說明

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      上傳日期: 2020-07-23

      上 傳 者: 易水寒他上傳的所有資料

      資料介紹

      標簽:調速系統(61)51單片機(3424)PWM(2359)直流電機(674)

        直流電動機具有良好的起動、制動性能, 宜于在大圍平滑調速,在許多需要調速或快速正反向的電力拖動領域中得到了廣泛的應用。從控制的角度來看, 直流調速還是交流拖動系統的基礎。早期直流電動機的控制均以模擬電路為基礎, 采用運算放大器、非線性集成電路以及少量的數字電路組成, 控制系統的硬件部分非常復雜, 功能單一,而且系統非常不靈活、調試困難, 阻礙了直流電動機控制技術的發展和應用圍的推廣。

        設計原理及方法

        直流電動機根據勵磁方式不同,直流電動機分為自勵和他勵兩種類型。不同勵磁方式的直流電動機機械特性曲線有所不同。但是對于直流電動機的轉速有以下公式: n=U/Cc -TR/CrCc 其中:U—電壓;R—勵磁繞組本身的電阻; —每極磁通(Wb);Cc—電勢常數;Cr—轉矩常量。由上式可知, 直流電機的速度控制既可采用電樞控制法,改變電樞回路電阻,也可采用磁場控制法。對于要求在一定圍無級平滑調速系統來說, 以調節電樞供電電壓的方式為最好。改變電阻只能是有級調速;減弱磁通雖然能夠平滑調速,但是調速圍不大,往往只是配合調壓方案,在基速(額定轉速)以上做小圍的減弱升速。因此,自動控制的直流調速往往以變壓調速為主。

        本文主要研究了利用MCS-51系列單片機,通過PWM方式控制直流電機調速的方法。PWM控制技術以其控制簡單、靈活和動態響應好的優點而成為電力電子技術最廣泛應用的控制方式, 也是人們研究的熱點。由于當今科學技術的發展已經沒有了學科之間的界限, 結合現代控制理論思想或實現無諧振軟開關技術將會成為PWM控制技術發展的主要方向之一。

        設計總概述

        以直流電機電樞上電壓的占空比來改變平均電壓的大小,從而控制電動機的轉速為依據, 實現對直流電動機的平滑調速, 并通過單片機控制速度的變化。本文所研究的直流電機調速系統主要是由硬件和軟件兩大部分組成。硬件部分是前提,是整個系統執行的基礎,它主要為軟件提供程序運行的平臺。而軟件部分, 是對硬件端口所體現的信號,加以采集、分析、處理,最終實現控制器所要實現的各項功能,達到控制器自動對電機速度的有效控制。但是此設計中電機只需要正轉,所以相對來說簡單點。

        8051 單片機簡介

        AT89C52是一個低電壓,高性能CMOS 8 位單片機,片含8k bytes的可反復擦寫的Flash 只讀程序存儲器和256 bytes 的隨機存取數據存儲器(RAM),器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存儲技術生產,兼容標準MCS-51指令系統,片置通用8 位中央處理器和Flash存儲單元, AT89C52單片機在電子行業中有著廣泛的應用。AT89C52有40 個引腳, 32 個外部雙向輸入/ 輸出(I/O) 端口,同時含2 個外中斷口, 3 個16 位可編程定時計數器,2 個全雙工串行通信口,2 個讀寫口線, AT89C52可以按照常規方法進行編程,也可以在線編程。其將通用的微處理器和Flash 存儲器結合在一起, 特別是可反復擦寫的 Flash 存儲器可有效地降低開發成本。部分功能如下:

       ?。?)8kB可反復擦寫( 大于1000 次)Flash ROM;

       ?。?)32 個雙向I/O 口;

       ?。?)256x8bit 部RAM;

       ?。?)3 個16 位可編程定時/ 計數器中斷;

       ?。?)時鐘頻率0-24MHz;

       ?。?)2 個串行中斷,可編程UART串行通道;

       ?。?)2 個外部中斷源,共8 個中斷源;

       ?。?)2 個讀寫中斷口線, 3 級加密位;

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