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摘 要：本文介绍了温度信号控制下直流电机调速系统的实现方法，其中详细介绍了PID闭环控制算法和PWM信号的软件实现方法。本系统以AT89S51单片机为主控制器，利用传感器DS18B20采集指定位置的温度，通过LCD1602显示，及时了解该位置温度变化情况。利用PID闭环控制算法获取温度变化情况产生PWM信号，并且通过PWM信号控制直流电机在L298驱动下的速度变化情况。本系统实现了温度信号智能控制下直流电机的平滑调速。整个系统电路结构简单，可靠性高，易于操作，能满足许多领域的要求，具有一定的实用价值。4331
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关键词：AT89S51；DS18B20；LCD1602；PWM信号；PID闭环控制算法
The Design and Realization of Direct Current Motor Speed Regulation System Based on SCM
Abstract: In this paper, the system of DC motor speed change under the control of temperature is introduced, especially those about PID algorithm and Software realization method of PWM signal. This system takes AT89S51 MCU as the main controller. By the use of sensor DS18B20, we can acquire the temperature of specified location and keep abreast of the temperature change of the position by reading LCD1602 .With PID closed-loop control algorithm, it can generate a PWM signal for temperature changes and using the PWM signal to control the direction of rotation and speed change of the DC motor under the drive of L298. The smooth change of DC motor speed under the control of temperature signal is realized in this system. The whole system has many merits such as simplicity of the circuit structure, high reliability, easy operation, and so on. So it could satisfy the requirements in many fields. And this system also has many other practical values.
Key words: AT89S51;DS18B20; LCD1602; PWM signal; PID algorithm
目 录
摘要 1
引言 1
1.研究方案 2
1.1 选题的目的和意义 2
1.2 研究方法 3
2.总体设计框图 3
3.模块介绍 3
3.1 PID控制的原理和特点 3
3.2 系数调节与参数整定 5
3.3 PWM的基本原理 6
3.4 AT89S51简介 6
3.5 L298简介 8
3.6 DS18B20 10
3.7 LCD1602 10
3.8直流电机 12
3.9直流电机PWM调速原理 13
4.系统软件部分的设计 14
4.1程序流程图 14
4.2软件调试 15
4.3系统仿真 15
5.结论 17
参考文献 17
致谢 18,4331
基于单片机的直流电机调速系统设计与实现
引言
现代工业生产中，电机是主要的驱动设备，目前在直流电动机拖动系统中已大量采用晶闸管(即可控硅)装置向电动机供电的KZ-D拖动系统，伴随着电子技术的快速发展，促使直流电机调速系统从模拟化逐步向数字化转变，特别是单片机技术的应用，使直流电机调速技术又进入到一个新的发展阶段，智能化、高可靠性已成为它发展的趋势[1]。直流电机调速基本原理相对于交流电机比较简单，只要改变电机的电压就可以改变转速了。改变电压的方法很多，最常见的一种是PWM脉宽调制，调节电机的输入占空比就可以控制电机的平均电压，从而控制转速。PWM的控制原理在很早就有提出，但是受到电力、电子器件生产发展水平的制约，在上世纪八十年代之前一直都未能实现。直到上世纪八十年代，随着可控型电力、电子元器件的陆续出现与迅速发展，PWM控制这一技术才得到真正应用。目前来看，PWM控制的技术已经到了非常成熟的地步。