单片机控制的直流电机调速系统设计

"基于单片机的直流电机调速系统设计" 这篇毕业设计论文详细探讨了如何利用MCS-51系列单片机构建一个直流电机调速系统。MCS-51是广泛应用的8位微处理器，适用于各种控制系统，尤其是简单、低成本的嵌入式应用。论文的核心内容围绕着PWM（脉宽调制）信号的生成和控制，这是一种有效调节直流电机速度的技术。 PWM信号的原理在于通过改变周期内高电平和低电平的时间比例（占空比）来调整其平均电压，进而控制电机转速。在该系统中，作者采用特定的芯片来产生PWM信号，并通过软件编程来调整占空比，以此改变电机的输入电压，从而实现电机转速的无级调节。PWM信号的控制灵活性和高效性使其成为电机调速的理想选择。 论文还提到了IR2110芯片，这是一个高性能的半桥驱动器，用于驱动直流电机的正转调速功率放大电路。它能够提供高侧和低侧驱动，确保电机控制的精准性和可靠性。同时，系统还结合了延时电路，以保证在主电路中的适时操作。 为了检测电机转速，论文采用了测速发电机（Tachometer Generator，TG）。测速发电机能根据电机转速产生相应的电信号，这个信号经过滤波处理后送入A/D转换器，将其转化为数字信号。这些数字信号作为反馈输入到单片机，进行PI（比例积分）运算。PI控制器是一种经典的闭环控制策略，可以有效地稳定系统并消除误差，确保电机速度的精确控制。 在软件层面，论文详细阐述了PI运算程序的编写逻辑和实现过程，包括初始化程序和其他关键功能的实现。这涉及到单片机的底层编程，如定时器设置、中断处理和数据处理等，以实现对电机速度的实时监控和调整。 关键词：PWM信号，测速发电机，PI运算，单片机，直流电机，调速系统 总结来说，这篇论文详细展示了如何利用单片机技术，通过PWM调制和反馈控制策略，实现对直流电机的高效、精确调速。这不仅涵盖了硬件设计，如PWM信号发生器、功率放大电路和反馈测量系统，还涵盖了软件设计，特别是单片机的控制算法和程序实现。这一设计对于学习单片机应用和电机控制技术的学生具有很高的参考价值。