《基于單片機控制的直流調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計》7700字（論文）

基于單片機控制的直流調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計摘要直流電動機是一種將機械能轉(zhuǎn)換成電能的電力裝置，脈寬調(diào)制（PWM）則是用來調(diào)節(jié)直流電動機的速度。因此這篇文章研究的主題為設(shè)計基于51單片機的PWM直流電機控制系統(tǒng)，此系統(tǒng)選擇的主控芯片為STC89C51，該單片機能夠?qū)崿F(xiàn)將PWM傳輸過來的信號發(fā)送給驅(qū)動電機，然后調(diào)整電機的速度。本文在介紹了L298驅(qū)動模塊的基礎(chǔ)上，對調(diào)速器的硬件電路進(jìn)行了詳細(xì)的分析，并對其進(jìn)行了詳細(xì)的分析。本論文采用KeilC51軟件對單片機進(jìn)行程序設(shè)計，可實現(xiàn)對直流電動機的速度方向進(jìn)行控制，使其具有起動能力。滿足各個功能的設(shè)計要求。而且在設(shè)計完之后又用proteus軟件校驗電路。最后，調(diào)試整個設(shè)計系統(tǒng)的各個電路，確保軟硬件的性能滿足設(shè)計要求，最后的測試結(jié)果可以看出，這次系統(tǒng)設(shè)計能夠滿足系統(tǒng)的調(diào)速需要，能夠完成直流電機的調(diào)速功能的要求。關(guān)鍵詞：51單片機；脈寬調(diào)制；調(diào)速目錄TOC\o"1-3"\h\u326901引言 1309002直流電機調(diào)速系統(tǒng)整體設(shè)計 292492.1直流電機的結(jié)構(gòu) 2118892.2PWM直流電機調(diào)速原理 3148292.3系統(tǒng)整體設(shè)計思路 4265283硬件電路設(shè)計 5163183.1基于單片機控制電路設(shè)計 5242413.2電機驅(qū)動電路設(shè)計 7274233.3調(diào)速系統(tǒng)供電電源電路設(shè)計 8113793.4測試模塊電路設(shè)計 934053.5PWM信號發(fā)生電路設(shè)計 10128474系統(tǒng)軟件設(shè)計 1129174.1系統(tǒng)程序設(shè)計 1134924.1.1主程序設(shè)計 11278944.1.2PWM信號發(fā)生程序設(shè)計 12117124.1.3延時程序設(shè)計 13236314.2系統(tǒng)調(diào)試 1457104.2.1軟件調(diào)試 1435774.2.2測速軟件設(shè)計 1445975系統(tǒng)仿真調(diào)試 16289855.1仿真調(diào)試軟件選取 16197635.1.1編程軟件選取 16229435.1.2硬件電路仿真軟件選取 16272025.2系統(tǒng)仿真調(diào)試結(jié)果 164569結(jié)論 1923810致謝 202671參考文獻(xiàn) 215983杭州電子科技大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）考核表 221引言近些年來，隨著自動控制技術(shù)的興起，關(guān)于以單片機為控制芯片的操作系統(tǒng)的研究也越來越多，本文通過對L298驅(qū)動模塊的介紹，詳細(xì)分析了該控制器的硬件電路，并對其進(jìn)行了詳細(xì)的分析。本文以KeilC51為核心，開發(fā)了一種基于KeilC51的單片微處理器，可以實現(xiàn)對直流電機轉(zhuǎn)速方向的控制，從而使其具備啟動功能。本文主要以51系列單片機作為控制芯片，本文圍繞PWM直流電動機的調(diào)速系統(tǒng)進(jìn)行了系統(tǒng)的設(shè)計和研究.并對硬件和軟件的區(qū)別作了說明，探究了以下幾方面內(nèi)容：（1）本文系統(tǒng)地研究了直流電動機調(diào)速系統(tǒng)的組成和工作原理，并根據(jù)該項目的實際情況，研制了一套適用于直流電動機的微機調(diào)試系統(tǒng)。（2）對直流電動機調(diào)速系統(tǒng)的軟、硬件設(shè)計進(jìn)行了探討；分析系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境的必要條件，明確系統(tǒng)設(shè)計的具體步驟。（3）利用相關(guān)軟硬件平臺進(jìn)行系統(tǒng)算法測試，然后把得出的結(jié)果進(jìn)行分析與討論。2直流電機調(diào)速系統(tǒng)整體設(shè)計目前國內(nèi)對直流電動機的技術(shù)研究已經(jīng)非常成熟，而且由于它在社會生活的方方面面都有廣泛的應(yīng)用。所以對其的研究有著很強的研究價值，因此本章主要對以單片機為控制核心的PWM直流電機調(diào)速系統(tǒng)進(jìn)行研究，然后對系統(tǒng)的設(shè)計思路和運行原理進(jìn)行系統(tǒng)的探討。2.1直流電機的結(jié)構(gòu)發(fā)電機是直流電機的主要組成部件，其工作原理是把電能轉(zhuǎn)換成機械能；而發(fā)電機，則是將機械能轉(zhuǎn)化為電力，其結(jié)構(gòu)如下：圖2-1直流電機結(jié)構(gòu)圖從上面的結(jié)構(gòu)圖可以看出，直流電動機是由定子和轉(zhuǎn)子兩部分構(gòu)成的。在定子與轉(zhuǎn)自之間有一個空隙，在電樞鐵心上邊置放一組電樞繞組，這個電樞繞組的手段與末端之間分別連接到兩個圓弧的銅片上邊，該圖片也叫換相片。為了設(shè)計過程更加保險，兩銅片之間是必須完全絕緣的，滿足完全不導(dǎo)電的要求，并且可以將換向器設(shè)置在兩銅片的連接點上。換向器會固定在直流電機的轉(zhuǎn)軸上，同時與轉(zhuǎn)軸直接也是相互絕緣的。在換向片上邊還會有一對固定的電刷，它的作用就是在電樞旋轉(zhuǎn)的同時，將外部的線路連接起來。直流馬達(dá)是以磁場為動力，磁場指就是磁極鐵芯周圍纏上一層線圈，發(fā)電過后會在線圈周圍產(chǎn)生一定的作用力，而產(chǎn)生這些作用力的就是磁場。2.2PWM直流電機調(diào)速原理PWM（PluseWidthModulation）被叫做脈沖寬度調(diào)制器，電機內(nèi)部的脈沖電需要調(diào)制器來提供。其中脈沖寬度對于電機的調(diào)速性能來說十分重要，其功能是在電樞轉(zhuǎn)動的過程中，將外部的電線與之相連。直流電動機由磁場驅(qū)動，那么電機的轉(zhuǎn)速就會不可避免的變慢。PWM的電平高低與電機的狀態(tài)無關(guān)，平均電壓才是電機轉(zhuǎn)速的主要影響因素。PWM能夠直接實現(xiàn)受控系統(tǒng)的數(shù)字信號傳輸，省去了模數(shù)轉(zhuǎn)換這一步驟。以數(shù)字形態(tài)進(jìn)行，信號傳輸能夠在一定程度上削弱噪聲。噪聲也只有在邏輯1~0或邏輯0~1的時候才會對數(shù)字信號傳輸過程造成干擾。因此可以看出PWM的另一個優(yōu)勢就是抗噪優(yōu)勢，因此該技術(shù)在通信領(lǐng)域也有著較為廣泛的應(yīng)用范圍。PWM進(jìn)行模擬信號傳輸?shù)臅r候能夠最大程度的提高通信范圍。接收端能夠滿足高頻方波的過濾調(diào)制，然后通過網(wǎng)絡(luò)將信號轉(zhuǎn)換成模擬狀態(tài)。而該調(diào)速系統(tǒng)的電路設(shè)計見下圖2-2和圖2-3所示：圖2-2PWM調(diào)速系統(tǒng)工作原理圖2-3PWM調(diào)速系統(tǒng)輸出波形其速度控制原理的工作時間比公式見（2-1）：（2-1）公式中的代表的就是對電機施加的電壓的變化周期；公式中的代表的就占空比；表示電動機在某一循環(huán)中所施加的高電平所維持的時間；表示電動機在某一循環(huán)中所施加的低電平始終存在的時間；若要調(diào)整PWM脈沖的工作周期，最常見的是右調(diào)頻、調(diào)寬以及二者的組合。2.3系統(tǒng)整體設(shè)計思路在本論文中，由于直流電動機的轉(zhuǎn)速比較平穩(wěn)，所以選擇51系列的單片機作為控制器，同時也要進(jìn)行PWM的調(diào)試，以達(dá)到對直流電動機的調(diào)速要求。在搭建系統(tǒng)的過程中，要對軟硬件系統(tǒng)進(jìn)行綜合設(shè)計，為了確保直流電機的速度控制精度滿足標(biāo)準(zhǔn)，必須要讓系統(tǒng)各個部分都滿足性能要求，它的系統(tǒng)構(gòu)成在下面的圖2-4中顯示：圖2-4系統(tǒng)總體構(gòu)成框圖從上面的結(jié)構(gòu)圖中可以得出用單片機來實現(xiàn)電動機的控制，在P答辯人進(jìn)行信號輸出之后，還需要利用改變占空比來對電機速度進(jìn)行調(diào)節(jié)，輸出端的信號進(jìn)行處理之后，會轉(zhuǎn)變成控制電機轉(zhuǎn)速的控制信號，而這些部分均為直流電機，調(diào)速系統(tǒng)的重要組成部分。3硬件電路設(shè)計硬件電路的設(shè)計是極其重要的，是整個系統(tǒng)能否正常運行的基礎(chǔ)，要是硬件電路突然故障，系統(tǒng)運行就會受阻，所以一定要重視硬件電路的設(shè)計過程。本文所研究的直流調(diào)速系統(tǒng)的硬件系統(tǒng)，首先要考慮的是硬件的選擇和對整個電路的控制，既要保證系統(tǒng)的性能，又要保證系統(tǒng)的運行費用。3.1基于單片機控制電路設(shè)計本次設(shè)計采用了目前51系列微處理器的改進(jìn)版本STC89C52RC。它使用MCS-51內(nèi)核，但具有許多51微控制器所沒有的特性。正是正因為如此，這個單片機才會被越來越多的人所采用。下面的圖3-1中顯示了它的單片機引腳的示意圖：圖3-1STC89C52RC單片機引腳示意圖從上面的數(shù)據(jù)可以看出，在STC89C52RC中，40引腳VCC是用來作為MCU供電的；20引腳VSS是指MCU的地線；9引腳RST指示微控制器的復(fù)位輸出，30引腳ALE/PROG指示地址鎖存器ALE，當(dāng)存取外部程式或資料儲存裝置時，接收脈沖的輸出。地址的8位字節(jié)，31的EA表示當(dāng)有外部存取信號時，存取是否被允許[13]。在EA的低級狀態(tài)下，可以進(jìn)行存取，否則不能進(jìn)行位元存取。在表3-1中，P0到P3的作用如下：表3-1引腳功能表STC89C52RC的核心部分是一種高效的反相放大器，它的引腳RXD和TXD是該放大器的輸入和輸出。下面的圖表3-2中可以看到：（a）內(nèi)部方式時鐘電路（b）外部方式時鐘電路圖3-2時鐘電路圖a顯示內(nèi)部模式時鐘電路，圖b顯示外部模式時鐘電路。市面上經(jīng)常選用晶體管與電容器組成的諧振電路作為系統(tǒng)的定時元件。在外模式的時鐘電路中，引腳RXD將直接接地，TXD連接到外部的振蕩器上，并且不會對外部震蕩信號產(chǎn)生干擾，只要確保脈沖寬度滿足要求即可。復(fù)位電路是微處理器中的一個關(guān)鍵部件，它由兩個部件組成。外部電路的作用是將重置信號傳送給觸發(fā)器，觸發(fā)信號必須在重置回路中進(jìn)行位置和取樣，從而獲得所需的重置信號。有許多方法可以重置動作，重置電路如圖3-3所示：（a）上電復(fù)位（b）按鍵電平復(fù)位（c）按鍵脈沖復(fù)位圖3-3復(fù)位信號電路圖圖a是上電重置，圖b是重置鍵的電平，而圖c是重置鍵的脈沖。主要通過電容重置的充電工藝來完成供電重置，要想讓該過程自動進(jìn)行，請務(wù)必保證電壓控制中心的升高時間不會超過1毫秒。按鍵電平復(fù)位的方法有電平復(fù)位和脈沖復(fù)位，按鍵電平復(fù)位的方法是在復(fù)位端子與電源之間設(shè)置電阻器，按鍵脈沖復(fù)位則是采用RC差分電路將正脈沖提供給復(fù)位電路。3.2電機驅(qū)動電路設(shè)計本論文所采用的電動機驅(qū)動模組為L298N，可在高壓、大電流等工作條件下，實現(xiàn)電機驅(qū)動模組的穩(wěn)定運行。其工作電壓高，最高可達(dá)46V，輸出電流高，最高可達(dá)3A，正常運行時，其額定功率為25W。這個模塊的功能是為諸如直流電動機之類的電力裝置供電。下面的圖3-4顯示了它的原理圖：圖3-4L298N驅(qū)動原理圖通過對它的原理圖的觀察，可以看出該組件中的電容是用于過濾的。VCC表示由5V的L298N晶片提供，該組件需要外部連接，此處接地時最好取邏輯部分的電壓供電；D1-D8代表的是續(xù)流二極管；VIN指的就是電機供電的電源接口，要是電機是用9伏電源進(jìn)行供電的，那么就將VIN與電源正極相連，GND與負(fù)極相連。必須要知道的是如果L298N的充電電壓達(dá)到了5伏，如果要更換電源供電方式，使得供電電源與單片機電源分開，就必須實現(xiàn)GND的相互連接，只有這樣，才能保證微處理器的邏輯信號具有一定的零點特性。其L298N模塊在對直流電動機進(jìn)行控制時，其所接收到的信號和所輸出的信號都是非常關(guān)鍵的，其輸入和輸出之間的關(guān)系如表3-2所示：表3-2L298N輸入輸出關(guān)系在L298N的驅(qū)動組件對DC馬達(dá)進(jìn)行控制時，其顯示在以下的圖3-5中：圖3-5L298N控制直流電機從上面的數(shù)據(jù)可以看出，L298N在接收到單片機的信號后，可以對其進(jìn)行分析和處理，從而實現(xiàn)對直流電動機的控制。3.3調(diào)速系統(tǒng)供電電源電路設(shè)計本論文所設(shè)計的調(diào)速器控制系統(tǒng)的供電電壓為5V，而驅(qū)動模塊的供電電壓為12V，因此，本論文所研制的調(diào)速系統(tǒng)的供電線路可同時提供5V和12V的電壓，因此在設(shè)計供電線路時，必須采用線性DC供電方式。因此，該系統(tǒng)采用了兩個DC穩(wěn)壓器。雙路供電是指有兩個獨立的輸出，雙路直流穩(wěn)壓電源是指具有兩個獨立輸出的直流穩(wěn)壓電壓。下面的圖3-6中顯示了它的電路示意圖：圖3-6雙路直流穩(wěn)壓電源的電路原理圖雙路電壓穩(wěn)壓器的優(yōu)勢是引腳對傳統(tǒng)的直流穩(wěn)壓電源，雙路電壓穩(wěn)壓器采用雙向通道作為直流輸出，這是由于采用了內(nèi)部集成技術(shù)，將交流電源轉(zhuǎn)換為直流電源，提高了變壓器的利用率，因此，這種結(jié)構(gòu)可以在不同的場合得到廣泛的應(yīng)用，因此，本次設(shè)計將其作為直流電動機的動力模塊。3.4測試模塊電路設(shè)計利用光電傳感器對電動機的速度進(jìn)行檢測，并將一張卡片裝在電動機的軸的上端。紙卡上留有兩個孔。每當(dāng)電機軸轉(zhuǎn)動時，通過光電傳感器來測量電機的轉(zhuǎn)速，把一塊卡安裝到電機的轉(zhuǎn)子上。圖3-7測速模塊原理圖3.5PWM信號發(fā)生電路設(shè)計PWM是通過對各種參數(shù)的控制來實現(xiàn)對線路的控制。與其他控制方式相比，PWM控制技術(shù)具有操作難度相對較低、運行周期相對較短、數(shù)據(jù)結(jié)果相對穩(wěn)定等諸多實際優(yōu)勢，因此在工業(yè)生產(chǎn)中也得到廣泛應(yīng)用。PWM技術(shù)沒有地域性，關(guān)鍵是理解控制思想，了解切換控制。采用PWM技術(shù)，在不同的電壓比例下，實現(xiàn)PWM信號的轉(zhuǎn)換。PWM信號可以由STC89C52RC程序來完成，該方案采用了恒頻調(diào)制模式，也就是固定脈沖信號的頻率，調(diào)整電壓以增加脈沖寬度。在電平條件下，脈沖信號工作循環(huán)的時間（在一個循環(huán)中，高電平狀態(tài)下的電壓值為一循環(huán)的百分比），以實現(xiàn)用于調(diào)速的DC電動機的調(diào)整。它的PWM控制系統(tǒng)的工作原理如下：圖3-8直流電機PWM調(diào)速系統(tǒng)的電路原理圖4系統(tǒng)軟件設(shè)計本論文所研制的以51微處理器為核心的直流電動機調(diào)速控制系統(tǒng)，在硬件電路設(shè)計完畢后，還需對系統(tǒng)的軟件進(jìn)行設(shè)計。系統(tǒng)程序主要包括三個部分：主程序，中斷程序和其它控制程序。其中，主要程序的功能是使電壓實現(xiàn)率常數(shù)的工作周期發(fā)生變化，中斷程序的目的是為了提高系統(tǒng)的效率、保證系統(tǒng)的正常工作和滿足實時處理的要求。該軟件可以在任何時候?qū)λ占臄?shù)據(jù)進(jìn)行分析，并根據(jù)PWM信號的波形來確定電機的速度。4.1系統(tǒng)程序設(shè)計4.1.1主程序設(shè)計在軟件設(shè)計中，關(guān)鍵是要對電動機的速度進(jìn)行控制，而要對電動機的速度進(jìn)行控制，則必須對其進(jìn)行編程，因此，主程序的設(shè)計非常關(guān)鍵。圖4-1中顯示了它的系統(tǒng)流程圖：圖4-1主程序流程圖從圖4-1中可以看出，本論文所研制的直流電動機采用AT89C52RC型微處理器，采用PWM信號產(chǎn)生電路，L298N驅(qū)動模塊安裝在直流電動機的主軸上，利用霍爾傳感器進(jìn)行直流電動機的速度檢測。本文利用PWM信號在直流電動機上產(chǎn)生的改變來改變信號，然后，可以對直流馬達(dá)進(jìn)行轉(zhuǎn)速測定，并記錄所測的速度，并利用濾波器解壓它的信號，以發(fā)出快速馬達(dá)的信號，最后由數(shù)字模擬芯片將轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)傳送給微處理器，再經(jīng)過內(nèi)部的循環(huán)控制，最終達(dá)到直流電動機的轉(zhuǎn)速。4.1.2PWM信號發(fā)生程序設(shè)計PWM(PulseWidthModulation)，即脈寬調(diào)制。在測量、通訊、電源控制、轉(zhuǎn)換等方面，采用單片機輸出控制模擬電路是一種行之有效的控制技術(shù)。PWM技術(shù)是用來對模擬信號進(jìn)行數(shù)字編碼的一種方式。該方法利用高解析度計數(shù)器對方波的工作循環(huán)進(jìn)行調(diào)制，從而將某一模擬信號的電平編碼。PWM信號依然是數(shù)字信號。是因為，在任意給定的時間內(nèi)，全范圍的直流供電是完全存在或完全不存在的。將電壓或電流源以連續(xù)的連續(xù)脈沖加到模擬負(fù)荷上。當(dāng)啟動時，向負(fù)荷中加入直流供電，當(dāng)斷電時，切斷電源。如果你有足夠的頻寬，你可以用PWM編碼任意的模擬。大部分這種負(fù)荷，不管是電容負(fù)荷，都要求調(diào)制頻率在10赫茲以上，一般在1kHz至200kHz。而PWM所生成的波形則是以鋸齒波來表達(dá)，所以與其他波形相比，鋸齒波可以很好地反映出信號的變化規(guī)律。PWM信號的主要變化是因為工作時間的不同而引起的波形變化較大，而在一段時間內(nèi)，PWM信號的波形變化是固定的。其功能在以下圖4-2中顯示：圖4-2產(chǎn)生PWM信號時的電路波形在PWM信號生成期間，波形的出現(xiàn)過程在以下圖4-3中顯示：圖4-3產(chǎn)生PWM信號時波形的發(fā)生過程4.1.3延時程序設(shè)計為了確保程序的正常工作，每一個程序都要有自己的延遲程序，通常采用單片機的晶振和機器周期來編寫延時程序在延時的編程中要用for程序來實現(xiàn)。由于所選擇的PWM電路可以確保時間和速度的穩(wěn)定性，所以可以應(yīng)用于直流電動機的速度控制。該系統(tǒng)采用L298N型驅(qū)動模塊，并與51型MCU產(chǎn)生PWM信號相結(jié)合，實現(xiàn)對電動機進(jìn)行轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)等功能。采用H形PWM電路，既能保證穩(wěn)定的轉(zhuǎn)速，又能保證輸出的穩(wěn)定性，因此在高頻率下，可以廣泛地應(yīng)用于控制系統(tǒng)。圖4-4延時程序流程圖4.2系統(tǒng)調(diào)試在完成了所設(shè)計的軟體和軟體電路后，就必須進(jìn)行軟件的調(diào)試。確保了直流電動機調(diào)速系統(tǒng)的平穩(wěn)運行。4.2.1軟件調(diào)試本文主要分為軟硬件兩大部分，其中以52臺微處理器為核心，為本文的實施奠定了基礎(chǔ)，并對計算、運算起到了最直接的作用。軟件部分主要是分析來自于硬件的數(shù)據(jù)，也是論文硬件部分結(jié)果的實現(xiàn)，經(jīng)過對數(shù)據(jù)的分析對比，分析單機直流電機的調(diào)速效果。在論文的仿真中選擇Proteus，先畫出并查看整個過程的電路圖。觀察有無缺陷，如果編程語言能正確運行，則生成模擬文件，然后把仿真文檔傳送給方舟，以檢驗本文的測試結(jié)果。4.2.2測速軟件設(shè)計該電機驅(qū)動芯片的核心部件是7個互相制約的程序，每個步驟的檢測結(jié)果是互相影響的。最后，將電動機的速度計算出來，并將其顯示在顯示屏上。下面的圖4-5顯示了它的測試流程：圖4-5測試程序流程圖從上面4-5中可以看出，試驗電動機的表現(xiàn)是由編程和圖形顯示決定的。5系統(tǒng)仿真調(diào)試本章對所設(shè)計的直流電動機調(diào)速系統(tǒng)進(jìn)行了模擬和調(diào)試，以保證所設(shè)計的調(diào)速系統(tǒng)的工作性能。5.1仿真調(diào)試軟件選取5.1.1編程軟件選取本論文所用的STC89C52RC處理器，是用C語言來實現(xiàn)的，它所需要的軟件就是KeilC51,KeilC51是美國一家叫做KeilSoftware的公司開發(fā)的C語言軟件。匯編是最低級的編程語言，它在一般功能和結(jié)構(gòu)方面都優(yōu)于C語言。Keil公司提供了一套完整的軟件設(shè)計方案，其中包含C編譯器、宏匯編器、鏈接器、庫管理以及功能強大的模擬器調(diào)試器。KeilC51產(chǎn)生的代碼效率很高，大多數(shù)語句產(chǎn)生的匯編代碼都是簡單明了的。高級語言的優(yōu)點在開發(fā)大型軟件時得到了充分的體現(xiàn)。在功能、結(jié)構(gòu)、可讀性、可維護(hù)性等方面，C語言比匯編語言更容易掌握。5.1.2硬件電路仿真軟件選取由于硬件電路的實際焊接存在著許多問題，所以必須要進(jìn)行模擬和調(diào)試，這樣才能在最短的時間內(nèi)找到問題，而在模擬軟件中完成了預(yù)定的功能，那么實際焊接的效率就會更高。本文所選擇的軟件是對硬件電路進(jìn)行模擬的。Proteus軟件是由英國Lab中心電氣公司發(fā)行的EDA軟件（中國的廣州峰標(biāo)電子技術(shù)有限公司）開發(fā)的。Proteus上可用的模擬組件資源：模擬數(shù)以千計的組件，例如數(shù)字和模擬、交流和直流，并擁有一個包含30多個組件的庫。Proteus可提供的仿真儀表資源：示波器、邏輯分析儀、虛擬終端、SPI調(diào)試器、I2C調(diào)試器、信號發(fā)生器、模式發(fā)生器、交直流電壓表、交直流電流表。理論上同一種儀器可以在一個電路中隨意的調(diào)用。同時Proteus可以提供的調(diào)試工具為電路測試提供了較為豐富的測試信號。該試驗信號既有模擬信號又有數(shù)字信號。5.2系統(tǒng)仿真調(diào)試結(jié)果繪制系統(tǒng)簡圖，包括最小的單片機，直流電機和電流放大器。本論文的主要任務(wù)是利用89C51單片機來實現(xiàn)對普通直流電動機的轉(zhuǎn)速進(jìn)行參數(shù)化，從而實現(xiàn)對普通直流電動機的轉(zhuǎn)速控制。產(chǎn)生PWM信號和直流電機控制系統(tǒng)，完成電機的正反轉(zhuǎn)控制、調(diào)速等等。它的模擬結(jié)果顯示在圖5-1中：圖5-1系統(tǒng)Protel仿真初始狀態(tài)圖當(dāng)按下遞增/遞減按鈕時，系統(tǒng)會提供準(zhǔn)確的響應(yīng)。同時在初始LED數(shù)碼管上會有實時顯示一遍又一遍地重復(fù)的圖像。當(dāng)然，鋸齒波的發(fā)射也存在一些問題，鋸齒波只是對電容充放電方式的另一種解釋，可以定量控制，為電容加裝開關(guān)。輸入和終端開關(guān)的輸入和輸出被調(diào)整以控制電容器，所生成的波形一般稱為初始狀態(tài)曲線，其正向轉(zhuǎn)動時見圖5-2：圖5-2系統(tǒng)Protel仿真正轉(zhuǎn)當(dāng)你按下倒車按鈕后，可以看見電機在慢慢地變向，并且LED上的轉(zhuǎn)速也會慢慢地變得平穩(wěn)。它的倒置情況見圖5-3：圖5-3系統(tǒng)Protel仿真反轉(zhuǎn)結(jié)論本文以51微處理器為核心，對PWM變頻調(diào)速系統(tǒng)進(jìn)行了研究和設(shè)計。對系統(tǒng)進(jìn)行程序編寫以及硬件設(shè)計，這篇文章主要使用了STC89C51單片機傳輸PWM信號，通過對直流電動機的速度進(jìn)行控制，并對其進(jìn)行了模擬試驗，結(jié)果表明，該系統(tǒng)可以很好地實現(xiàn)直流電動機的速度調(diào)節(jié)。本論文