完整版毕设毕业设计Word文档格式.docx

1、ABSTRACTIn this topic is the research, the design and simulation of DC motor Soft starter main realization of motor Soft starter control based micro-controller. Therefore, in the design of the principle of DC motor Soft starter, DC motor Soft starter control mode and the characteristics, PWM（Pulse W

2、idth Modulation）basic principle and realization method are comprehensively described.For the realization of the system of microcomputer control, in the design, adopted the STC89C51 micro-controller as the core of the control circuit part of the whole control system, with all kinds of display, driver

3、 module, realize display and measurement of the rotational speed of the motor; By the command input module and photoelectric isolation module. Adopt independent type keyboard with interrupts as the command input, single chip computer under the control of the program, constantly send photoelectric is

4、olating circuit PWM waveform. In the design, using PWM control mode to achieve DC motor soft start, by changing the PWM duty cycle to change the armature voltage of the motor, and then realize to the speed of the motor. On the design of the whole control system, the -System Programming）在系统可编程，指电路板上的

5、空白器件可以编程写入最终用户代码，而不需要从电路板上取下器件，已经编程的器件也可以用ISP方式擦除或再编程。使用一个简单的接口和连接线将单片机与上位机连接起来，通过ISP下载程序软件将编写好的单片机程序下载到要使用的单片机中。图3.12即为接口电路在电路图的连接。图3.12 接口电路3.2.8 供电电路 供电电路模块是为整个电路提供电源的部分，整个模块由一个直流电源插座和一个自锁开关组成。因为本课题研究的是直流电动机的软启动器的设计与仿真，所以选择使用直流电源供电。直流电源插座是一种直流电源输入线相配的插座，由横向插口、纵向插口、绝缘基座、叉型接触弹片、定向键槽组成，两只叉型接触弹片定位在基座

6、中心部位，成纵横向排列互不相连。叉型接触弹片一端为接线口，外露在基座圆柱体顶面，供连接输入电源线用，另一端由基体互连的两只弹性臂组成，设置在直流电源插头插入方向绝缘基座插孔内。自锁开关是一种常见的按钮开关，第一次按时，开关接通并保持，即自锁，在开关按钮第二次按时，开关断开，同时开关按钮弹出来。图3.13 供电电路3.3 直流电动机软启动器整体电路直流电动机软启动器的整体电路如图3.14所示。图3.14 直流电动机软启动器整体电路4 软件程序的设计4.1 主程序4.1.1 设计要求主程序的作用主要是完成各功能模块子程序的调用以及中断器的初始化、定时器的初始化和堆栈的设置。通过调节直流电动机的电压

7、可以改变电动机的转速，但是一般我们设计的电源大都是固定的电压，而且模拟可调电源不易于单片机控制，数字可调电源设计麻烦。所以这里用脉宽调制（PWM）来实现调速。直流电动机利用PWM控制子程序模块时主要是由单片机给直流电动机控制芯片输出相应的控制信号。单片机根据上述算法由反馈信号计算得出方向信号和占空比参数大小，再由单片机调用下载模块的子程序，通过写入到特定的寄存器中，由单片机通过驱动芯片L293D完成对直流电动机的控制。方波的有效电压跟电压幅值和占空比有关，我们可以通过站空比实现改变有效电压。一般用软件模拟PWM可以有延时和定时两种方法，延时方法占用大量的CPU，所以这里采用定时方法。4.1.2

8、 主程序流程图主程序要实现的功能主要是通过对直流电动机转动速度的测量，并用L293D器件来驱动直流电动机的转动速度的加减变化。然后用4位数码管显示出来直流电动机当前的转动速度与转动方向。主程序的完整流程图如图4.1所示。图4.1 主程序流程图4.1.3 主程序程序设计 主程序如下：* = 直流电动机控制和速度显示 =#includeCYCLE） count=0; if（countPWM_ON） 如果计时时间在不大于高电平时时间，电动机转 if（flat=0） PWM1=0; PWM2=1; if（flat=1） PWM1=1; PWM2=0; else 如果计时时间大于高电平时时间，电动机停

9、PWM1=1; PWM2=1;void T0_time（） interrupt 1 定时器0 num1+; if（num1=10） 每0.5s刷新一次数据 num1=0; flag=1; void timer（） interrupt 0 外部中断1 num2+;4.2 数码管显示程序4.2.1 设计要求 数码管要及时的显示当前直流电动机的各种状态，比如说直流电动机的当前转动速度与当前转动方向。当电动机转动速度发生改变的时候，数码管显示内容立即刷新变化为当前直流电动机的转动速度。4.2.2 注意事项 数码管显示程序在设计过程中需要注意以下几点： （1）相邻的数码管之间的显示阴影部分一定要消除；

10、（2）由于直流电动机软启动器的硬件电路中没有设置锁存器，那么想要使数码管显示的更加清晰则需要延长数码管的点亮时间； （3）为了避免数码管显示不清晰，所以要合理的运用数码管的程序空间；（4）各个数码管的不同显示可以通过使用动态扫描来实现。（5）使数码管具有恒定的工作电流，且不受温度及其它因素的影响可以保证数码管具有良好的亮度均匀度。4.2.3 数码管显示程序设计数码管显示程序如下： 数码管显示 if（flat=0） P0=table11; C else P0=table12;A P2=0xfe; delayms（3）; P2=0xfd; P0=tableshuju100; P2=0xfb; P0

11、=tableshuju%10010; P2=0xf7; P0=tableshuju%10; P2=0xff; 消隐部分4.3 功能程序4.3.1 设计要求功能程序的部分主要为了实现直流电动机软启动器上的各个按键的功能，各个按键的功能主要有如下几个： （1）起动停止按键：用来控制直流电动机的起动或者停止的按键，第一次按下起动停止按键时直流电动机起动，再次按下起动停止按键时直流电动机停止。 （2）加速按键：用来控制直流电动机的转动速度，可以增加直流电动机的当前转动速度，按下加速按钮时，单片机根据PWM脉冲信号调整占空比，直流电动机即根据速度反馈增加直流电动机的转速。（3）减速按键：用来控制直流电动

12、机的转动速度，减缓直流电动机的转动速度，按下减速按钮时，单片机根据PWM脉冲信号调整占空比，直流电动机即根据速度反馈减缓直流电动机的转速。（4）正反转按键：用来控制直流电动机的正反转之间的调节，直流电动机初次起动时沿逆时针方向转动，第一次按下正反转按钮时，直流电动机沿逆时针方向减速停止之后沿顺时针方向加速转动，再次按下正反转按钮时，直流电动机沿顺时方向减速停止之后沿逆时针方向加速转动。4.3.2 功能程序流程图 主要功能按键程序流程图如图4.2所示。图4.2 主要功能按键程序流程图4.3.3 主要功能按键程序设计 主要功能按键程序如下： if（K4=0） 起动 停止 delayms（5）; if（K4=0） while（!K4）; num=!num; if（K1=0） 加速键 if（K1=0）