应用8089单片机实现直流伺服电机PWM调速控制VIP免费

目录第一章绪论11．1选题背景11．2系统性能及技术要求1第二章方案论证22．1调速控制方法及选择22．1．1直流伺服电机与普通直流电机以及交流伺服电机的比较22．1．2选用PWM调速系统控制直流伺服电机22．2单片机的选择22．3门控传感器的选择3第三章单片机工作原理及简介43．1单片机概述43．2MCS-51单片机结构43．2．1MCS-51系列单片机引脚功能53．2．2振荡电路和时钟电路83．2．3输入/输出口83．3MCS-51定时器与中断系统10第四章系统硬件电路图设计164．1系统原理框图164．2直流伺服电机的控制164．2．1方波的产生164．2．2电机转速及运转方向的控制164．3红外线传感器174．3．1被动热释红外线探头的工作原理及特性174．3．2红外线热释电传感器的安装要求174．4温度传感器214．4．1DS18B20的内部结构224．4．2DS18B20温度传感器的存储器224．4．3DS1820使用中注意事项24第五章系统软件设计265．1初始化子程序265．2开关门程序275．3温度检测控制及显示程序305．3．1DS18B20复位初始化子程序：315．3．2读出转换后的温度值325．3．3写DS18B20的子程序(有具体的时序要求)335．3．4读DS18B20的程序,从DS18B20中读出两个字节的温度数据335．3．5温度计算子程序345．3．6双字节除以单字节子程序355．3．7转换成非压缩的BCD码365．3．8显示子程序37设计总结39参考文献40附录1主要器件41附录2电路原理图42附录三程序流程图43附录四总程序43附录五技术要点和环境实例48第一章绪论1．1选题背景在经济飞速发展的中国，在我们高楼耸立的大都市，在大厦、宾馆、酒店、银行、商场、写字楼，自动门已经是随处可见。自动门不但能给我们带来人员进出方便、节约空调能源防风、防尘、降低噪音等好处，更令我们的大门增添了不少高贵典雅的气息。自动门在国外早已得到普遍应用，在我国也逐步得到大家的认同，中国已经迎来了自动门发展的黄金时期。1．2系统性能及技术要求工作电压：220V交流电50HZ门重：130kg120kg电机的选择：直流伺服电机开门速度：100~~~450mm/秒（可调）开门后：1~~~~9秒后关门（可调）功耗：50~~~~100W传感器选择：红外线感应传感器、温度传感器环境温度：-20~~~+50ºC本题目以单片机为核心，通过红外线传感器对门附近物体的检测，自动开门和关门，同时检测环境温度，可自动、手动开启加热装置进行加热。第二章方案论证2．1调速控制方法及选择伺服电机也称执行电机，它具有一种服从控制信号的要求而动作的只能，在信号来到之前转子静止不动；信号来到之后，转子立即转动；当信号小时，转子能即使自行停转，由于这种“伺服”性能，因此而得名。按照在自动控制系统中的功用所要求，伺服电机具备可控性好、稳定性高和速应性强等基本性能。可控制性好是指寻好消失以后，能立即自行停转；稳定性高是指转速随转矩的增加而均匀下家，速应性强是指反应快，灵敏。2．1．1直流伺服电机与普通直流电机以及交流伺服电机的比较直流伺服电机的工作原理和普通直流电机相同。只要在其励磁绕组中有电流通过且产生了磁通，当电枢绕组中通过电流时，这个电枢电流与磁通互相作用而产生转矩使伺服电机投入工作。这两个绕组其中的一个断电时，电动机立即停转，它不象交流伺服电动机那样有“自转”现象。所以我们选择直流伺服电动机来进行自动门的拖动。2．1．2选用PWM调速系统控制直流伺服电机与V-M系统相比，PWM调速系统有下列优点：由于PWM调速系统的开关频率较高，仅靠电枢电感的滤波作用可能就足以获得脉冲动很小的直流电流，电枢容易连续，系统的低速运行平稳，调速范围较宽，可达1：10000左右。又由于电流波形比V-M系统好，在相同的平均电流即相同的输出转矩下，电动机的损耗和发热都较小。同样由于开关频率高，若与快速响应的电机配合，系统可以获得很宽的频带，因此快速响应性能好，动态抗干扰能力强。由于电力电子器件只工作在开关状态，主电路损耗较小，装置效率比较高。2．2单片机的选择20世纪80年代以来，单片机的发展非常迅速，就通用单片机而言，世界上一些著名的计算机厂家已投入市场的产品就有50多个系列，数百个品种。尽管单片机的品种很多，但是在我国使用的最多的是INTER公司的MCS-51系...