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单片机原理及应用

——PWM直流电机调速

控制系统

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概括

直流电动机具有良好的启动性能和调速特性。具有起动转矩大、调速平稳、

经济大范围、调速容易、调速后效率高等特点。

本文设计的直流电机调速系统主要由51单片机、电源、H桥驱动电路、LED

液晶显示器、霍尔测速电路和独立按键组成的电子产品组成。电源采用78系列

芯片，采用PWM波方式实现电机+5V、+15V调速，PWM为脉宽调制，通过51单片

机改变占空比实现。通过独立的按键实现电机的启停、调速和转向的手动控制，

LED实现测量数据（速度）的显示。电机转速采用霍尔传感器检测输出方波，通

过51单片机统计1秒内方波脉冲个数，计算电机转速，实现直流电机的反馈控

制。

关键词：直流电机调速；H桥驱动电路；LED显示屏;51单片机

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目录

摘要2

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目录3

第1章引言4

1.1概述4

1.2国外发展现状4

1.3要求5

1.4设计目的及6

第2章项目论证与选择7

2.1电机调速模块7

2.2PWM调速工作模式7

2.3PWM脉宽调制方式错误!未定义书签。

2.4PWM软件实现错误!未定义书签。

第三章系统硬件电路设计8

3.1信号输入电路8

3.2电机PWM驱动模块电路9

第4章系统的软件设计10

4.1单片机选型10

4.2系统软件设计分析10

第5章MCU系统集成调试13

5.1PROTEUS设计与仿真平台错误!未定义书签。

18传统开发流程对比错误!未定义书签。

第一章简介

1.1概述

现代工业的电驱动一般要求部分或全部自动化，因此必须与各种控制元件组

成的自动控制系统相联动，而电驱动可视为自动电驱动系统的简称。在这个系统

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中，生产机械可以自动控制。

随着现代电力电子技术和计算机技术的发展以及现代控制理论的应用，自动

电驱动正朝着计算机控制的生产过程自动化方向发展。以实现高速、高质量、高

效率的生产。在大多数集成自动化系统中，自动化电力牵引系统仍然是不可或缺

的组成部分。此外，低成本自动化技术和设备的发展在国外也越来越受到重视。

特别是对于小型企业来说，应用技术适宜的设备，不仅有利于获得经济效益，而

且可以提高生产率、可靠性和灵活性，以及易于应用的优点。自动化电动拖动系

统是低成本自动化系统的重要组成部分。

在当今的现实生活中，自动控制系统在各行各业得到了广泛的