带数显的速度控制器设计(附件)【字数：10064】
摘 要此次毕业设计需要使用STC89C51单片机来进行直流电机转速以及转向控制并能够显示即时的转速。就是利用单片机控制并改动PWM信号，来变改占空比，从而达到控制电机的转速，通过控制驱动电路的电流的流向来改变电机的转向。单片机的独立键盘模块和驱动电路模块可以控制转速、转向、停止以及复位，并且通过系统中的霍尔传感器对当前电机的转速进行测量，再反馈给单片机，最后在系统中的LCD液晶屏上进行显示。
目 录
第一章 绪论 1
1.1课题研究背景 1
1.2国内外发展现状 2
第二章 系统调速原理 3
2.1原理说明 3
2.2直流调速系统实现方式 5
第三章 系统硬件设计 6
3.1总体框图 6
3.2单片机模块 7
3.2.1 单片机介绍 7
3.2.2最小应用系统设计 10
3.3驱动电路模块 11
3.3.1 PWM模块 11
3.3.2 H桥驱动电路 12
3.4 显示模块 13
3.4.1 LCD1602介绍 13
3.4.2 与单片机连接 17
3.5 键盘模块 19
3.6霍尔测速模块 21
3.7原理图 24
第四章 系统软件设计 25
4.1系统函数流程图 25
4.2利用Keil uVision4软件进行相关编程 28
第五章 系统调试 29
5.1硬件调试 29
5.2软件调试 29
结束语 30
致 谢 31
参考文献 32
附录 33
第一章 绪论
1.1课题研究背景
在工业文明发达的今天，电机扮演着不可或缺的角色，而直流电机则是最常见的一种。直流电机的控制条件很简单，但却拥有不错的启动优势和优良的机械线性，可调范围也很大所以能被应用在很多领域中。
早期的电机调速用串联电阻调速法，这种方法缺点明显，能耗较大、调速不是很稳定，后来经过发展，出现了很多其他 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
调速方法，像使用晶闸管等元件功能进行调速。由于电子技术方面不断进步，单片机的迅猛发展，直流调速也逐渐向数字化靠拢。传统的晶闸管直流调速过于繁琐，且易出现故障，不好维修，所以现在大多用单片机。单片机的控制是靠软件实行的，操作起来简单方便，且运行起来比较稳定。
现在由于单片机功能逐渐完善，价格也趋于稳定。且数字化控制技术的不断迈进，计算机那方面也在不停的创新改革，这也就给数字化直流电机速度控制操作提供了前进的能源。所以电机速度控制器主要向单片机那块发展。
常见的调速系统主要通过改变输出电压来改变电机转速，从而达到控制效果。老式的控制系统中常常含有一些比较容易老化的元器件，像晶闸管之类稍微受到一点外界的干扰，就会发生故障，引发一些可怕的事故，工作人员的安全无法得到应有的保障。就目前情况来看，速度控制数字化也越来越实用化了，由于电子技术发展的大步的迈进和单片机的广泛的应用致使直流电机速度控制的模拟化逐渐跟不上脚步，必须使用数字化跟的上历史的进程。直流调速系统也进入了新的纪元，更加的智能，更加的可靠。可见直流调速系统在各方各面都深深影响着我们的世界，我们的生活。直流调速的各种功能如今可以通过单片机的程序软件进行模拟甚至运行，曾经的模拟控制也将烟消云散，现在的全数字化才是发展的重心。在数字化的系统中可以轻易实现人机交互，大大提高了自动化程度，这样也就提高了生产效率。数字化系统的功能性也能够极大的体现，能够故障报警并进行诊断。
1.2国内外发展现状
在如今高度发展得社会中，直流电机被应用在方方面面，所以如何有效的控制直流电机成了关键问题，人们为此进行了不懈的研究与实验。
直流电机的转矩大，速度控制起来比较容易，再通过调速系统的控制后工作能力也很强，但是和交流的一比较就知道，直流电机构造比交流电机的复杂，生产一台直流电机的需求也很高，最主要的是直流电机出现故障不怎么好修。伴随着晶体管的研发成功，各式各样的变频调速装置也逐渐面世，并广泛应用在工业的各方各面。
常见的调速方法有这几种，第一种：先通过直流电压提供固定能源，再调整电机的内阻，也就能改变赋予直流电机的电流，从而控制其旋转的快慢。这个调速方法调的不会很准确，而且效率会很低，但是胜在简单。第二种方法是发电机—电动机调速，该方法的出现才使得直流电机大范围的使用，这种方法就需要很大的场地，而且也很不好打理，但是转速的变化幅度比较小。第三种方法是用汞浆变流器做的调速系统，这种调速方法的工作环境不好，而且对人的身体有害。第四种方法：利用晶闸管来进行调速，该系统体积小，精度高，成本低，所以进行了很大的推广。
近年来，直流电机调速也坐上了发展的大船，经过电子、微机等技术的发展和应用，如今走向了数字化、智能化等，直流调速系统也有了更高的精度、更高的稳定性、更快的速度、更低的成本。
直流电机调速技术起源就在于国外，而且我国开始研发的时间也比较晚，所以很多先进的技术都被国外的大公司掌控着，它们生产着各种先进的设备进行试验并投入到世界各地进行使用。自从世界上出现了第一个晶闸管后，基于晶闸管直流调速系统也就被广泛的在世界各地使用。目前，基于晶闸管的DC调速系统在我国得到了广泛的应用。我国现在的数字化的直流调速设备大都向国外的大公司进行购买，成本很高，所受到的限制也很多，所以只能靠国内科研人士的努力进行追赶，并完成自主生产出这些设备。这些年来PWM技术发展得火热，该技术的用途也十分的巨大，所以我国也马不停蹄的加入到PWM技术发展的洪流之中。
第二章 系统调速原理
目 录
第一章 绪论 1
1.1课题研究背景 1
1.2国内外发展现状 2
第二章 系统调速原理 3
2.1原理说明 3
2.2直流调速系统实现方式 5
第三章 系统硬件设计 6
3.1总体框图 6
3.2单片机模块 7
3.2.1 单片机介绍 7
3.2.2最小应用系统设计 10
3.3驱动电路模块 11
3.3.1 PWM模块 11
3.3.2 H桥驱动电路 12
3.4 显示模块 13
3.4.1 LCD1602介绍 13
3.4.2 与单片机连接 17
3.5 键盘模块 19
3.6霍尔测速模块 21
3.7原理图 24
第四章 系统软件设计 25
4.1系统函数流程图 25
4.2利用Keil uVision4软件进行相关编程 28
第五章 系统调试 29
5.1硬件调试 29
5.2软件调试 29
结束语 30
致 谢 31
参考文献 32
附录 33
第一章 绪论
1.1课题研究背景
在工业文明发达的今天，电机扮演着不可或缺的角色，而直流电机则是最常见的一种。直流电机的控制条件很简单，但却拥有不错的启动优势和优良的机械线性，可调范围也很大所以能被应用在很多领域中。
早期的电机调速用串联电阻调速法，这种方法缺点明显，能耗较大、调速不是很稳定，后来经过发展，出现了很多其他 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
调速方法，像使用晶闸管等元件功能进行调速。由于电子技术方面不断进步，单片机的迅猛发展，直流调速也逐渐向数字化靠拢。传统的晶闸管直流调速过于繁琐，且易出现故障，不好维修，所以现在大多用单片机。单片机的控制是靠软件实行的，操作起来简单方便，且运行起来比较稳定。
现在由于单片机功能逐渐完善，价格也趋于稳定。且数字化控制技术的不断迈进，计算机那方面也在不停的创新改革，这也就给数字化直流电机速度控制操作提供了前进的能源。所以电机速度控制器主要向单片机那块发展。
常见的调速系统主要通过改变输出电压来改变电机转速，从而达到控制效果。老式的控制系统中常常含有一些比较容易老化的元器件，像晶闸管之类稍微受到一点外界的干扰，就会发生故障，引发一些可怕的事故，工作人员的安全无法得到应有的保障。就目前情况来看，速度控制数字化也越来越实用化了，由于电子技术发展的大步的迈进和单片机的广泛的应用致使直流电机速度控制的模拟化逐渐跟不上脚步，必须使用数字化跟的上历史的进程。直流调速系统也进入了新的纪元，更加的智能，更加的可靠。可见直流调速系统在各方各面都深深影响着我们的世界，我们的生活。直流调速的各种功能如今可以通过单片机的程序软件进行模拟甚至运行，曾经的模拟控制也将烟消云散，现在的全数字化才是发展的重心。在数字化的系统中可以轻易实现人机交互，大大提高了自动化程度，这样也就提高了生产效率。数字化系统的功能性也能够极大的体现，能够故障报警并进行诊断。
1.2国内外发展现状
在如今高度发展得社会中，直流电机被应用在方方面面，所以如何有效的控制直流电机成了关键问题，人们为此进行了不懈的研究与实验。
直流电机的转矩大，速度控制起来比较容易，再通过调速系统的控制后工作能力也很强，但是和交流的一比较就知道，直流电机构造比交流电机的复杂，生产一台直流电机的需求也很高，最主要的是直流电机出现故障不怎么好修。伴随着晶体管的研发成功，各式各样的变频调速装置也逐渐面世，并广泛应用在工业的各方各面。
常见的调速方法有这几种，第一种：先通过直流电压提供固定能源，再调整电机的内阻，也就能改变赋予直流电机的电流，从而控制其旋转的快慢。这个调速方法调的不会很准确，而且效率会很低，但是胜在简单。第二种方法是发电机—电动机调速，该方法的出现才使得直流电机大范围的使用，这种方法就需要很大的场地，而且也很不好打理，但是转速的变化幅度比较小。第三种方法是用汞浆变流器做的调速系统，这种调速方法的工作环境不好，而且对人的身体有害。第四种方法：利用晶闸管来进行调速，该系统体积小，精度高，成本低，所以进行了很大的推广。
近年来，直流电机调速也坐上了发展的大船，经过电子、微机等技术的发展和应用，如今走向了数字化、智能化等，直流调速系统也有了更高的精度、更高的稳定性、更快的速度、更低的成本。
直流电机调速技术起源就在于国外，而且我国开始研发的时间也比较晚，所以很多先进的技术都被国外的大公司掌控着，它们生产着各种先进的设备进行试验并投入到世界各地进行使用。自从世界上出现了第一个晶闸管后，基于晶闸管直流调速系统也就被广泛的在世界各地使用。目前，基于晶闸管的DC调速系统在我国得到了广泛的应用。我国现在的数字化的直流调速设备大都向国外的大公司进行购买，成本很高，所受到的限制也很多，所以只能靠国内科研人士的努力进行追赶，并完成自主生产出这些设备。这些年来PWM技术发展得火热，该技术的用途也十分的巨大，所以我国也马不停蹄的加入到PWM技术发展的洪流之中。
第二章 系统调速原理
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