51系列单片机直流电机闭环调速实验

1 / 15 指导教师评定成绩： 审定成绩： 自 动 化 学 院 综合实验报告 综合实验(1)：51 系列单片机直流电机闭环调速实验 ——基于 Protu se 仿真实验平台实现 专业： 电气工程与自动化 班级： 姓名： 学号： 时间： 2013.10---2013.12 2 / 1 5 一、设计要求 1 ．设计硬件电路： (1) 直流电机采用编码器测速 (2) 直流电机速度给定采用电位器进行模拟电压给定，0——5V (3) AD 转采用12 位转换 (4) 显示采用8 位LED，或者 LCD1602 显示 (5) 键盘 4X4，PID 等参数通过键盘设置。 2 ．软件 (1) 控制算法：数字 PID，参数在线修改。 (2) 显示窗口：显示速度的设置值 SV、速度的实际值 PV。 (3) 实际速度值，速度峰值、峰值时间等通过串口上传到上位机(选做) 二、实验内容 直流电机PWM 控制系统的主要功能包括：直流电机的加速、减速以及电机的正转和反转，并且可以调整电机的转速，还可以方便的读出电机转速的大小，能够很方便的实现电机的智能控制。其间，还包括直流电机的直接清零、启动（置数）、暂停、连续功能。该直流电机系统由以下电路模块组成：振荡器和时钟电路：这部分电路主要由 AT89C52、些电容、晶振组成。设计输入部分：这一模块主要是利用带中断的独立式键盘来实现。设计控制部分：主要由 AT89C52 单片机的外部中断扩展电路组成。设计液晶显示部分由 LCD1602 液晶显示模块组成。直流电机PWM 控制实现部分：主要由一些二极管、电机和 L298 直流电机驱动模块组成。 1 ．主控电路 主控型号：AT89C52 3 / 1 5 图2-1 单片机最小系统 2 ．电机驱动电路 电机的驱动芯片选用L298N 作为驱动芯片，工作稳定电机驱动信号由单片机提供，信号经过光耦隔离后，通过L298N 的输出脚与两个电机相连，L298N 内部包含4 通道逻辑驱动电路，可以方便的驱动两个直流电机，或一个两相步进电机。L298N 可接受标准 TTL 逻辑电平信号VSS，VSS 可接 4．5～7 V 电压。4 脚VS接电源电压，VS 电压范围 VIH 为＋2．5～46 V。输出电流可达 2．5 A，可驱动电感性负载。L298N 的 OUT1，OUT2 和 OUT3，OUT4 之间可分别接电动机，该 4个端口用来控制电机的转向，L298 的另外两个使能端是用来通过调节占空比控制电机转速。 4 / 15 图2-2 电机驱动电路 3．键盘输入电路 采用键盘4X4，进PID 等参数通过键盘设置 图2-3 输入电路 4．A D 采集电路 型号：...