一绪论
1.1本课题的研究背景
近年来，PWM技术促进了直流电机的发展及应用范围。使得直流电压随着半导体开关的通断变化，半导体开关闭合时，直流电压为高电平；半导体开关断开时，直流电压降为低电平。直流电压信号随着半导体幵关的通断状态的变化而呈现脉冲式的信号。根据这个理论，可以通过改变半导体元器件开关通断的时间来改变直流电压脉冲的宽度或者频率，从而改变输出的平均直流电压值。近代由于电力电子技术发展日趋成熟，利用单片机控制直流电机成为了直流电机主要调速技术中重要且热门的一部分。单片机在直流电机调速中起到输出PWM脉冲信号和控制其他逻辑电路的作用。单片机体积小，重量轻，控制功能强，应用灵活，价格低廉，因而单片机成为了直流电机调速系统中控制芯片的首选。基于PWM调速的直流电机能耗低、效率高，因而直流电机再次成为了研究的热点并且得到了广泛的应用。
1.2本课题的研究意义
PWM调速系统需要的元器件少、电路构造简单与数字信号兼容通信，因此在工业领域得到了广泛应用，促进了工业化的发展，因此学习研究PWM直流电机调速系统对我们以后的工作有重要意义。该课题利用单片机作为主要的控制器件，来实现对直流电机的调速控制，通过本次设计可以进一步加深我们对所学理论知识的理解及应用，同时对我们以后的学习研究及工作能力的培养具有重大意义。
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二 PWM调速系统设计及其原理
2.1系统总体设计思路
单片机STC89C52RC控制的PWM主要由以下包括：输入模块：主要利用独立键盘控制直流电机的启动和停止、加速和减速、正转和反转。控制模块：主要由STC89C52RC单片机外围电路组成。直流电机PWM实现部分主要有二极管、电机和驱动芯片L298组成。显示模块：通过LED数码管显示PWM信号的占空比，实现对调速系统的实时监控。
2.2 PWM直流电机调速原理
PWM技术是利用半导体开关的通断，使得直流电压随着半导体幵关的通断而变化，半导体开关导通时，直流电压为高电平状态，半导体幵关断开时，直流电压降为低电平，这样就把直流电压变成了脉冲信号，通过改变半导体幵关的通断状态就可以改变PWM信号的频率或者脉冲宽度，即改变了直流电压的平均值，从而实现直流电机的调速目的。下面简单介绍一下PWM调速的原理。图2.1给出PWM直流电机调速的工作原理以及PWM脉冲信号输出波形。
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三硬件模块设计…………...7
3.1 STC89C52RC单片机特性及管脚说明……….7
3.2供电电源部分………….9
3.3 PWM信号的发生…………9
四原理图以及程序设计……….17
4.1直流电机调速系统整体原理图………..17
4.2直流电机调速系统程序设计………...18
结论………………..22
三 硬件模块设计
本设计是基于51单片机控制的PWM直流电机调速系统。在本章，将对PVM直流电机调速系统各部分进行分析设计，同时将各部分的硬件连接电路呈现出来。本调速系统中到用的直流电机是55LCX-1电动机，主要参数为：转矩为0.4iV*m,峰值电流为4.2A，峰值电压为27V，连续堵转电流1.4A，最大空载转速为2000r/min。
3.1 STC89C52RC单片机特性及管脚说明
VCC (40脚）：电源端VSS (20脚）：接地端P0 口： P0 口是一个漏极幵路的双向I/O 口。可以将P0 口用作可驱动TTL负载的输出口。也可用作高阻抗输入，但是必须先对其写入1。P0 口最常用的是作为输出口，可以通过上拉电阻外接负载和电源。P1： P1端口与P0 口的功能及用法类似，只不过P1端口内部含有上拉电阻。P1 口用作输入端口时，必须首先对其写1.P2端口： P2 口功能及用法与P1 口类似，本设计只用到其基本的输出端口功能，故不再赘述其他的复用功能。P3端口： P3 口基本功能及使用同P2 口。下表介绍其复用功能。
RST (9脚）：用作单片机的复位信号输入端。当单片机访问外部程序存储区时，该引脚输出脉冲信号对存储区地址的低8位进行锁存。同时该引脚也可用作FLASH编程的脉冲输入端。PSEN (29脚）：当单片机STC89C52RC从读取外部程序寄存器的程序并执行程序时需要将该引脚设为低电平使能状态。
3.2供电电源部分
本设计需要的电源是5V的，而该系统中驱动直流电机的驱动电路中需要用到+12V直流电压，因此在该系统中需要设计一个供电电源电路将220V交流电压转换为+5V和+12V两种直流电压。在这种情况下，应用的较多的是能够实现两路不同电压输出的线性直流电源。具有两路输出的线性直流稳压电源电路逻辑比较简单，提供的两路输出屯伍稳态性比较好，抗交流电压侵入性好，能提供输出状态稳定的两路电压13]。因此，在本设计中，将采用双路输出的稳压线性直流电源，如图3.2所示：
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四 原理图以及程序设计
4.1直流电机调速系统整体原理图
图4.1是直流电机调速系统的整体电路图设计，至于双路稳压直流电源参见图3.2，在此不再重复绘制。
4.2直流电机调速系统程序设计
直流电机调速系统的总程序#include<reg52.h>
#define uint unsigned int
#define uchar unsigned charsbitqt=P3A7
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结论
本设计是基于51单片机STC89C52RC控制的PWM直流电机调速系统，主要由控制模块单片机STC89C52RC，驱动模块L298，电源模块组成。本设计中应用单片机STC89C52RC产生PWM信号，并且把信号输入到驱动芯片L298，实现对电机的启停，方向，加减速的控制。在本设计的过程中通过查阅相关资料，了解了直流电机的工作原理，学会了用单片机控制实际的外围设备，同时将以前学过的知识应用到了本设计中，如数字电子技术，模拟电子技术等相关知识，在应用理论知识的同时提高了自己的实践能力。由于本人能力和精力的有限，本设计中存在很多不足和缺陷之处。如本设计中没有做电机测速和数码管显示转速模块的设计，这些不足之处，我会在以后的工作学习中尽快补充完善，尽量使自己的论文设计得到完善。
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参考文献（略）