基于单片机的直流电机转速测控系统设计 毕业论文 .doc

目录 摘要 1 关键词 1 Abstract 1 Keywords 1 引言 2 1总体设计方案 2 1.1设计思想及结构框图 2 1.2 PID算法及PWM调速原理简介 3 2硬件设计 4 2.1控制器模块设计 4 2.2电机驱动模块设计 5 2.3速度采集模块设计 6 2.4显示电路模块设计 7 2.5键盘电路模块设计 8 2.6电源模块设计 10 3软件设计 10 3.1程序流程 10 3.1.1 主程序图 10 3.1.2 定时程序流程 12 3.1.3 键盘程序流程 12 3.1.4 显示程序流程 14 3.2 PID算法实现 16 4系统仿真 16 5结论 17 附录 18 参考文献 25 致谢 26 基于单片机的直流电机转速测控系统设计 摘要：电机转速控制在运动控制系统中占有重要的位置，在其众多控制算法中，模拟PID控制因为参数整定方便且能够满足一般控制要求而在过去被广泛使用。但由于其在参数整定后固定不变的局限性，数字PID技术发展起来，它不仅能实现模拟PID的控制作用，而且具有可靠性高，算法灵活的优点。本设计以AT89C51单片机为控制核心，用PWM调制技术和数字PID控制作为基本算法来实现对电机转速的控制。同时采用128×64LCD显示器和矩阵键盘，利用光电传感器来实现对直流电机转速的测量，将测量结果反馈给单片机来实现转速的闭环控制。 关键词：单片机；PWM；数字PID；矩阵键盘 The Design of DC Motor Speed Control System Based on SCM Abstract: Motor speed control occupies an important position in the motion control system, in the most control of algorithm, simulation of PID control for parameter setting is convenient and can meet the general control requirements and widely used in the past. But because of the limitation in the fixed after parameter tuning, digital PID technology developed, it can not only realize the control function of PID simulation, but also has advantages of high reliability, flexible algorithm.The design of AT89C51 microcontroller as the control core, using the PWM modulation and the digital PID control as the basic algorithm to realize the control of the motor speed. At the same time, using the 128 × 64LCD display, keyboard matrix and Photoelectric sensor to realize the measurement of the speed of DC motor. In the meanwhile, the measurement results will be feedback to the microcontroller to realize the speed of closed-loop control. Keywords: Microcontroller; PWM; Digital PID; Closed loop control 引言 21世纪，科学技术飞速发展，科技的进步带动了控制技术的发展，现代控制设备的性能和结构发生了翻天覆地的变化。控制技术作为当今科技的主流之一，已经广泛深入到研究和应用工程等各个领域。 PID控制技术作为一项具有发展前景和影响力的新技术，在运动控制及过程控制方面PID控制技术的应用越来越广泛和深入，正越来越受到国内外各行业的高度重视。PID控制器至今已有近70年历史，它以其结构简单、工作可靠、稳定性好、调整方便而成为控制的主要技术之一当被控对象的结构和参数不能完全掌握，或得不到精确的数学模型时，控制理论的其它技术难以采用时，系统控制器的结构和参数必须依靠经验和现场调试来确定，这时应用PID控制技术