AT89C51单片机直流电机转速控制系统设计+电路图(3)

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直流电机的运行原理示意图

图2-1-1 直流电机的运行原理示意图

电枢控制是在励磁电压不变的情况下，把控制电压信号加到电机的电枢上，以控制电机的转速。在工业生产中广泛使用其中脉宽调制(PWM)应用更为广泛。脉宽调速利用一个固定的频率来控制电源的接通或断开，并通过改变一个周期内“接通”和“断开”时间的长短，即改变直流电机电枢上电压的“占空比”来改变平均电压的大小，从而控制电动机的转速，因此，PWM又被称为“开关驱动装置”。

图2-1-2电枢电压占空比和平均电压的关系图

根据上图，如果电机始终接通电源时，电机转速最大为，占空比为D= /T，则电机的平均速度为：，可见只要改变占空比D，就可以得

到不同的电机速度，从而达到调速的目的。

2.2 直流调速系统实现方式

PWM为主控电路的调速系统：基于单片机类由软件来实现PWM，在PWM调速系统中占空比D是一个重要参数在电源电压不变的情况下，电枢端电压的平均值取决于占空比D的大小，改变D的值可以改变电枢端电压的平均值从而达到调速的目的。改变占空比D的值有三种方法： A、定宽调频法：保持不变，只改变t，这样使周期(或频率)也随之改变。（图1-2）B、调宽调频法：保持t不变，只改变，这样使周期(或频率)也随之改变。（图1-2）C、定频调宽法：保持周期T(或频率)不变，同时改变和t。（图1-2）

前两种方法在调速时改变了控制脉冲的周期(或频率)，当控制脉冲的频率与来!自~751论-文|网www.751com.cn

系统的固有频率接近时，将会引起振荡，因此常采用定频调宽法来改变占空 D

比从而改变直流电动机电枢两端电压。利用单片机的定时计数和软件延时实现脉宽的调整，可以大大简化硬件电路，操作灵活等优点。

2.3 AT89C51单片机简介

AT89C51是八位单片机MSC-51的升级版，又因世界著名的半导体公司ATMEL在购买MSC-51设计结构后，利用自身优势技术同时在生产技术对旧技术进行改进和扩展，同时使用新的半导体生产工艺，最终得到的新型产品。　AT89C51是一种带4K字节FLASH存储器（FPEROM—Flash Programmable and Erasable Read Only Memory）的低电压、高性能CMOS 8位微处理器，俗称单片机。AT89C2051是一种带2K字节闪存可编程可擦除只读存储器的单片机。单片机的可擦除只读存储器可以反复擦除1000次。该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中，ATMEL的AT89C51是一种高效微控制器，AT89C2051是它的一种精简版本