PWM控制直流电动机转速报告

综合设计报告单位：自动化学院学生姓名：专业：测控技术与仪器班级：0820801 学号：指导老师：成绩：设计时间：2011 年12 月重庆邮电大学自动化学院制一、题目直流电机调速与控制系统设计。

二、技术要求设计直流电机调速与控制系统，要求如下：1、学习直流电机调速与控制的基本原理；2、了解直流电机速度脉冲检测原理；3、利用51单片机和合适的电机驱动芯片设计控制器及速度检测电路；4、使用C语言编写控制程序，通过实时串口能够完成和上位机的通信；5、选择合适控制平台，绘制系统的组建结构图，给出完整的设计流程图。

6、要求电机能实现正反转控制；7、系统具有实时显示电机速度功能；8、电机的设定速度由电位器输入；9、电机的速度调节误差应在允许的误差范围内。

三、给定条件1、《直流电机驱动原理》，《单片机原理及接口技术》等参考资料；2、电阻、电容等各种分离元件、IC、直流电机、电源等；3、STC12C5A60S2单片机、LM298以及PC机；四、设计1. 确定总体方案；2. 画出系统结构图；3. 选择以电机控制芯片和单片机及速度检测电路，设计硬件电路；4. 设计串口及通信程序，完成和上位机的通信；5. 画出程序流程图并编写调试代码，完成报告；直流电机调速与控制摘要：当今社会，电动机作为最主要的机电能量转换装置，其应用范围已遍及国民经济的各个领域和人们的日常生活。

无论是在工农业生产，交通运输，国防，航空航天，医疗卫生，商务和办公设备中，还是在日常生活的家用电器和消费电子产品（如电冰箱，空调，DVD等）中，都大量使用着各种各样的电动机。

据资料显示，在所有动力资源中，百分之九十以上来自电动机。

同样，我国生产的电能中有百分之六十是用于电动机的。

电动机与人的生活息息相关，密不可分。

电气时代，电动机的调速控制一般采用模拟法、PID控制等，对电动机的简单控制应用比较多。

简单控制是指对电动机进行启动，制动，正反转控制和顺序控制。

这类控制可通过继电器，光耦、可编程控制器和开关元件来实现。

PWM电机调速班级：09应电（5）班姓名：学号：0906020122指导老师时间：2011年10月20日目录一、实验名称 (2)二、实验设计的目的和要求 (2)三、预习要求 (2)四、电路原理图 (4)五、电路工作原理 (4)六、 PCB图 (5)七、实验结果 (6)·八、实验中出现的问题以及解决方法 (13)九、实验心得 (13)十、参考文献 (14)十一、元件清单 (14)一、实验名称：PWM电机调速二、实验设计的目的和要求1）学习用LM339内部四个电压比较器产生锯齿波、直流电压、PWM脉宽；2）掌握脉宽调制PWM控制模式；3）掌握电子系统的一般设计方法；4）培养综合应用所学知识来指导实践的能力；5）掌握常用元器件的识别和测试，熟悉常用仪表，了解电路调试的基本方法进一步掌握制版、电路调试等技能。

三、预习要求3.1关于LM339器件的特点和一些参数图3-1 LM339管脚分配图1）电压失调小，一般是2mV；2）共模范围非常大，为0v到电源电压减1.5v；3）他对比较信号源的内阻限制很宽；4）LM339 vcc电压范围宽，单电源为2-36V，双电源电压为±1V-±18V；5）输出端电位可灵活方便地选用；6）差动输入电压范围很大，甚至能等于vcc。

3.2 分析PWM电机调速电路的系统组成原理，画出每一级电路输出的波形1）由1、6、7管脚构成的电压比较器，通过RC积分电路调节可调变阻器R5(203)，产生锯齿波图3-2 锯齿波2) 由8、9、14管脚构成的比较器，通过8管脚接入前一个比较器1管脚产生的锯齿波信号与调节R7(103)取样得到的9管脚电压做比较通过比较器14管脚输出的是PWM脉宽图3-3 脉冲波（pwm）3）PWM电机调速电路中有两个三极管，是具有耦合放大作用的4）另外电路中的输入4、5管脚和10、11管脚的两个电压比较器在整个电路中具有欠压保护和过流保护四、电路原理图图4-1 PWM电机调速原理图五、电路工作原理直流电机的PWM调速原理是通过调节驱动电压脉冲宽度的方式，并与电路中一些相应的储能元件配合，改变了输送到电枢电压的幅值，从而达到改变直流电机转速的目的。

摘要在社会生活和生产中,常常需要改变电机的转速和转向。

通过改变电机回路中的电阻来改变电机转速；通过改变电机接到电源的正负极来改变电机的转向不失为一种简单易行、成本低廉的方法。

但是这种方法效率低、机械特性软、不能得到较宽和平滑的调速性能。

本文利用555芯片以及少量外部元件组成的占空比可调的多谐振荡器，输出PWM信号，接到L298电机驱动芯片，来驱动直流电机。

通过控制输出信号的占空比来控制电机的转速，而电机的转向可以通过双刀双掷开关控制L298芯片5和7引脚的高低电平输入来控制。

实验表明，占空比的调节范围为0%~95%，电机转速可以从零开始逐渐调快，转向可通过单刀双掷开关随意控制，达到了预期的目标。

本设计为直流电机的调速提供了一种简易的方法，同时获得了较宽和平滑的调速性能。

关键词：PWM；占空比；调速；多谐振荡器目录摘要 (I)目录 (II)第1章绪论 (1)1.1 直流电机调速起源 (1)1.2直流电机调速发展概况 (1)1.3 研究方案 (1)第2章预备知识 (2)2.1 555定时器 (2)2.2 L298驱动芯片 (4)2.3理论分析 (6)第3章系统组成及工作原理 (7)3.1系统组成 (7)3.2工作原理 (7)第4章电路设计方案 (11)第5章调试结果与分析 (13)结论 (15)参考文献 (16)附录 (17)第1章绪论1.1 直流电机调速起源自从电动机发明那天起，电动机的调速问题就成为人们思考的问题。

电动机被发明之后，被迅速用于人们的衣行住行当中，生产生活都离不开它。

电动车是生活最常见的运用电动机的例子，在电动车行驶过程中，由于路况的不断变化，经常需要调节电动机的速度来调节电动车的速度。

除此之外，医学领域、农业领域、工业领域，甚至是高新科技领域都离不开电动机，而且需要极其平滑细腻的调速性能，可见电动机调速是非常重要的。

随着科技的发展，人们掌握了越来越多的调速方法，方法也不断升级优化。

直流电机转速控制实验报告自动控制原理实验实验报告直流电机转速控制设计一、实验目的1、了解直流电机转速测量与控制的基本原理。

2、掌握LabVIEW图形化编程方法，编写直流电机转速控制系统程序。

3、熟悉PID参数对系统性能的影响，通过PID参数调整掌握PID控制原理。

二、实验设备与器件计算机、NI ELVIS II多功能虚拟仪器综合实验平台、LabVIEW软件、万用表、12V直流电机、光电管，电阻、导线。

三、实验原理直流电机转速测量与控制系统的基本原理是：通过调节直流电机的输入电压大小调节电机转速；利用光电管将电机转速转换为一定周期的光电脉冲、采样脉冲信号，获取脉冲周期。

将脉冲的周期变换为脉冲频率，再将脉冲频率换算为电机转速；比较电机的测量转速与设定转速，将转速偏差信号送入PID控制器，由PID 控制器输出控制电压，通可变电源输出作为直流电机的输入电压，实现电机转速的控制。

四、实验过程（1）在实验板上搭建出电机转速光电检测电路将光电管、直流电机安装在实验板上的合适位置，使得直流电机的圆片恰好在光电管之中，用导线将光电管与相应阻值的电阻相连，并将电路与相应的接口相连，连接好的电路图如下。

（2）编写程序，实现PID控制SP为期望转速输出，是用户通过转盘输入期望的转速；PV为实际测量得到的电机转速，通过光电开关测量马达转速可以得到；MV为PID输出控制电压，将其接到“模拟DBL”模块，实现控制电源产生所需的直流电机控制电压。

通过不断地检测马达转速与期望值对比产生偏差，通过PID控制器产生控制信号，实现对直流电机转速的控制。

编写的程序如下图所示五、调试过程及结果PID参数调整如下时，系统出现了振荡现象，导致了系统的不稳定。

于是将参数kc调小，调整后的参数如下：系统出现了一定程度的超调，不满足实际的应用。

继续将Ti参数调大，并加入移位寄存器，对转速测量值取滑动平均，得到较为理想的系统输出。

-全文完-。

直流PWM 调速系统原理及特性实验一、实验目的通过实验掌握双极性直流PWM 调速系统的组成、原理及特性；二、预习要求1．复习双极式直流PWM 调速系统原理及特性。

2．回答下列问题：（1）直流PWM 放大器在直流PWM 调速系统中的作用是什么？答：用脉宽调制的方法，把恒定的直流电源电压调制成频率一定，宽度可变的脉冲电压序列，从而可以改变平均输出电压的大小，以调节电机转速。

（2） 调节直流电机的速度主要有哪几种方法？答：由公式可知：e U IRn K -=Φ其中n 为电机转速，U 为电枢电压，I 为电枢电流，R 为电枢回路总电阻，Φ为励磁磁通，Ke 为电动势常数。

因此，调速方法有以下几种： 1）调节电枢供电电压U 2）减弱励磁磁通Φ3）改变电枢回路总电阻R(3) 调速系统的性能指标主要有哪些？答：A. 稳态指标。

1）调速范围D ：生产机械要求电动机能达到的最高转速和最低转速之比。

2）静差率S ：当系统在某一转速下运行时，负载由理想空载变到额定负载时所对应的转速降落与理想空载转速之比。

B. 动态指标。

（a ）跟随性能指标：在给定信号（或称参考输入信号）R （t ）的作用下，系统输出量C （t ）的变化情况用跟随性能指标来描述。

跟随性能指标包括上升时间、超调量、调节时间等指标。

（b ）抗扰性能指标：控制系统在稳态运行中，如果受到外部扰动（如负载变化、电网电压波动），就会引起输出量的变化。

输出量变化多少？经过多长时间能恢复稳定运行？这些问题反映了系统抵抗扰动的能力。

抗扰性能指标包括最大动态变化量和恢复时间等指标。

三、实验仪器及设备1．三相调压器一台2．交流电机+直流电机机组一套3．双线示波器一台4．实验与开发平台一套5．转速表一只四、实验内容及步骤1.断开总电源开关，检查实验设备的连接线。

2.合上总电源开关，压合“控制电源”键，控制电源指示灯亮。

3.选择操作及测试面板上相关按键的状态：设置“主控微机”键为“MCU”状态、设置“给定方式”键为“数字”状态（若希望由上位计算机发出命令）或“模拟”状态（若给定由面板上模拟电位器设置）、“运行模式”键此时不起作用、设置“电机选择”键为“DM”状态、设置“运行状态”键为“停止”状态。

2011年全国大学生电子设计竞赛PWM控制直流电机转速（A题）【高职组】2011年9月6日摘要本设计主要要实现的功能是，通过直流电机PWM控制系统，实现对直流电机的加速、减速以及电机的正转、反转和急停，并且可以调整电机的转速，能够很方便的实现电机的智能控制。

主要采用直流电机PWM调速系统以AT89S52单片机为控制核心，由命令输入模块、LCD显示模块及电机驱动模块组成。

使用带中断的独立式键盘作为命令的输入，单片机在程序控制下，定时不断给L298直流电机驱动芯片发送PWM波形H型驱动电路完成电机正、反转和急停控制，同时单片机不停的将PWM脉宽调制占空比送到LCD1602液晶来完成实时显示。

关键词：直流电机；PWM；控制。

abstractThis design mainly in order to realize the function is, through the dc motor PWM control system, the implementation of the dc motor speed, motor and reducer, move forward, reverse and stop, and can adjust the speed of the motor, can easily realize the intelligent control of the machine. Mainly adopts dc motor PWM speed regulation system AT89S52 single chip microcomputer as control core, by the command input module, LCD display module and motor drive module. Using independent type keyboard with interruption as command input, single chip microcomputer under program control, timing, constantly send dc motor driver chip L298 PWM waveform H drive circuit to complete the motor positive and reverse and stop control, meanwhile microcontroller of the PWM pulse width modulation duty cycle to the LCD1602 LCD to complete real-time display.Keywords: dc motor; PWM. Control.目录一系统方案设计与分析 (4)1系统总体框图 (4)2方案论证与选择 (4)2.1 控制模块的论证与选择 (4)2.2 输入模块的论证与选择 (4)2.3显示模块的论证与选择 (5)2.4 传感器的论证与选择 (5)3理论分析与计算 (5)3.1 PWM调速原理 (5)3.2 PWM调速方法 (6)二硬件电路设计 (6)1控制系统 (6)2驱动模块 (7)3显示模块 (8)三软件设计 (9)1程序流程图四调试结果与分析 (10)五元器件清单 (12)六参考文献 (12)七总结 (12)附录一：原理图 (13)附录二：源程序 (14)一系统方案设计与分析1系统总体框图本系统主要由控制模块、显示模块、电机驱动模块、传感器模块、电源模块等组成，系统总体框图如图1所示。

课程嵌入式实验题目直流电机调速器报告学院信息工程学院直流电机调速器一、实验目的本系统利用直流电机的速度与施加电压成正比的原理，通过按键输入数据到LPC2103中，LPC2103通过读取输入的数据，MCU输出电流通过L298驱动电路放大后，驱动直流电机转动，并通过PWM调节转速。

二、实验仪器PROTEUS7.9、Keil uVision5三、实验原理系统采用LPC2103的P0.2，P0.3输出高低电平控制电机转速方向；四个二极管作为续流二极管，起保护作用；矩阵键盘与LPC2103通用端口相连，通过查询方式判断是否有按键按下，实现用户交互。

一个独立按键与外部中断EINT0相连，通过外部中断方式判断是否有按键按下,实现电机反转的功能。

系统采用PWM方法调整电动机的速度，首先应确定合理的脉冲频率。

脉冲宽度一定时，频率对电机运行的平稳性有较大影响，脉冲频率高电动机运行的连续性好，但带负载能力差；脉冲频率低则反之。

调脉宽的方式有三种：定频调宽、定宽调频和调宽调频。

我们采用了定频调宽方式，因为采用这种方式，电动机在运转时比较稳定；并且在采用LPC2103产生PWM脉冲的软件实现上比较方便。

四、硬件设计1.硬件系统结构图直流电机转速单闭环调速系统硬件结构图如图1 所示。

图1 直流电机转速单闭环调速系统硬件结构图2.电机驱动芯片L298L298N是ST公司生产的一种高电压、大电流电机驱动芯片。

该芯片采用15脚封装。

主要特点是：工作电压高，最高工作电压可达46V；输出电流大，瞬间峰值电流可达3A，持续工作电流为2A；额定功率25W。

内含两个H桥的高电压大电流全桥式驱动器，可以用来驱动直流电动机和步进电动机、继电器线圈等感性负载；采用标准逻辑电平信号控制；具有两个使能控制端，在不受输入信号影响的情况下允许或禁止器件工作有一个逻辑电源输入端，使内部逻辑电路部分在低电压下工作；可以外接检测电阻，将变化量反馈给控制电路。

课程名称：微机原理课程设计题目：基于51单片机的PWM直流电机调速直流电机脉冲宽度调制(Pulse Width Modulation-简称PWM)调速产生于20世纪70 年代中期，最早用于自动跟踪天文望远镜、自动记录仪表等的驱动，后来由于晶体管器件水平的提高及电路技术的发展, PWM 技术得到了高速发展,各式各样的脉宽调速控制器，脉宽调速模块也应运而生，许多单片机也都有了PWM输出功能。

而51单片机却没有PWM 输出功能，采用定时器配合软件的方法可以实现51单片机PWM的输出功能。

本设计就是由单片机STC89C52RC芯片，直流电机（搭建H桥电路驱动）和1602液晶为核心，辅以必要的电路，构成了一个基于51单片机PWM可调速的直流电机。

该可调直流电机具有良好的起动、制动性能，宜于在大范围内平滑调速，在许多需要调速或快速正反向的电力拖动领域中得到了广泛的应用。

该可调直流电机布置合理，全部器件分布在7*9cm洞洞板上，看起来小巧精简。

采用的是单片机内部定时器产生方波并且两个P口交换输出，可以方便灵活地调速度和方向。

该可调直流电机从0到最大速度1200转每分钟一共设置了60个档次的转速，采用1602蓝光液晶，可以直观地显示出来（显示的是每分钟的转速）。

有红光和绿光的两个二极管作为转速指示灯。

四个控制按键就可以控制电机的转速，方向与暂停。

每按一个键，该可调电机就会实现相对应的功能，操作非常简单。

关键词：直流电机，51单片机，C语言，1602液晶一、设计任务与要求 (4)1.1 设计任务 (4)1.2 设计要求 (4)二、方案总体设计 (5)2.1 方案一 (5)2.2 方案二 (5)2.3 系统采用方案 (5)三、硬件设计 (7)3.1 单片机最小系统 (7)3.2 液晶显示模块 (7)3.3 系统电源 (8)3.4驱动电路 (8)3.5 整体电路 (9)四、软件设计 (10)4.1 keil软件介绍 (10)4.2 系统程序流程 (10)五、仿真与实现 (13)5.1 proteus软件介绍 (13)5.2 仿真过程 (13)5.3 实物制作与调试 (15)5.4 使用说明 (16)六、总结 (17)6.1 设计总结 (17)6.2 经验总结 (17)七、参考文献 (19)一、设计任务与要求1.1 设计任务1).对更多小器件的了解2).巩固51单片机和C语言的知识，熟悉单片机和C语言的实际操作运用3).掌握仿真软件的运用和原理图的绘制4).加深焊接的技巧，提高焊接的能力5).熟悉调试方法和技巧，提高解决实际问题的能力6).熟悉设计报告的编写过程1.2 设计要求1).四个按键分别实现改变转向，加速，减速与暂停的功能2).H桥电路驱动直流电机3).一个红光和一个绿光二级管指示电机转向4).1602液晶显示转速二、方案总体设计设计一个基于51单片机的可调直流电机。

《单片机原理与应用》课程设计报告直流电机PWM波调速的设计与制作要求：一、功能要求1、实现利用PWM波控制直流电机的转速；2、用数码管显示PWM波的输出占空比；3、用数码管显示直流电机的转速标志；4、实现对直流电机的速度调制；二、设计过程要求1、查阅资料确定设计方案；2、对设计方案进行仿真验证；3、选择合适的元器件，搭建电路实验验证效果；4、画出PCB图；5、书写设计报告；6、答辩。

三、设计报告要求设计报告主要包括：题目、内容和要求、总体方案和设计思路、仿真电路图、软件设计、仿真调试效果、实验测试效果图、PCB图、心得体会。

姓名：谭德兵学号：1886100112专业：电子科学与技术班级：10级01班成绩：评阅人：安徽科技学院理学院物电系一、实验设计目的1、掌握脉宽调制的方法；2、用程序实现脉宽调制，并对直流电机进行调速控制；3、学习用LM339内部四个电压比较器产生锯齿波、直流电压、PWM脉宽；4、掌握脉宽调制PWM控制模式；5、掌握电子系统的一般设计方法；6、培养综合应用所学知识来指导实践的能力；7、掌握常用元器件的识别和测试，熟悉常用仪表，了解电路调试的基本方法进一步掌握制版、电路调试等技能。

二、实验设计设备单片机开发板，单片机最小系统，驱动器，直流电机，连接导线等三、实验设计原理1)设计总体方案总体设计模块1、STC89C52本设计运用单片机芯片STC89C52，通过控制单片机输出引脚P1.7输出的高低电平的延时时间长短来达到控制电机的目的,运用单片机定时器/计数器1对光电编码盘产生的冲进行计数，将所得到的数值送到P0口显示。

8051单片机引脚描述·电源引脚Vcc和Vss : Vcc：电源端，接＋5V，Vss：接地端。

·时钟电路引脚XTAL1和XTAL2：·XTAL1：接外部晶振和微调电容的一端，在片内它是振荡器倒相放大器的输入，若使用外部TTL时钟时，该引脚必须接地。

pwm直流电机调速实验报告PWM控制直流电机实验报告PWM控制直流电机实验报告PWM控制直流电机实验一、实验目的1、熟悉PWM调制的原理和运用。

2、熟悉直流电机的工作原理。

3、能够读懂和编写直流电机的控制程序。

二、实验原理:运动控制系统是以机械运动的驱动设备??电机为控制对象，以控制器为核心，以电力电子器件及功率变换装置为执行机构，在自动控制理论的指导下组成的电气传动自动控制系统。

这类系统控制电机的转矩、转速和转角，将电能转换为机械能，实现运动控制的运动要求。

可以看出，控制技术的发展是通过电机实现系统的要求，电机的进步带来了对驱动和控制的要求。

电机的发展和控制、驱动技术的不断成熟，使运动控制经历了不同的发展阶段。

1、直流电机的工作原理: 直流电机的原理图图中，固定部分有磁铁，这里称作主磁极;固定部分还有电刷。

转动部分有环形铁心和绕在环形铁心上的绕组。

(其中2个小圆圈是为了方便表示该位置上的导体电势或电流的方向而设置的)。

上图表示一台最简单的两极直流电机模型，它的固定部分(定子)上，装设了一对直流励磁的静止的主磁极N和S，在旋转部分(转子)上装设电枢铁心。

定子与转子之间有一气隙。

在电枢铁心上放置了由A和X两根导体连成的电枢线圈，线圈的首端和末端分别连到两个圆弧形的铜片上，此铜片称为换向片。

换向片之间互相绝缘，由换向片构成的整体称为换向器。

换向器固定在转轴上，换向片与转轴之间亦互相绝缘。

在换向片上放置着一对固定不动的电刷B1和B2，当电枢旋转时，电枢线圈通过换向片和电刷与外电路接通。

当给电刷加一直流电压，绕组线圈中就有电流流过，由电磁力定律可知导体会受到电磁力作用。

导体处于N极下与电刷A接触电流向里流，产生电磁力矩为逆时针;导体处于S极下与电刷B接触电流向外流，产生电磁力矩仍为逆时针。

转子在该电磁力矩作用下开始旋转。

2、PWM调制原理脉冲宽度调节(PWM)是英文Pulse Width Modulation的缩写，简称脉宽调制。

转速电流双闭环pwm—m可逆直流脉宽调速系统实验报告1、学习电机调速控制中的双闭环控制模式；2、熟悉可逆直流电动机的控制方法；3、掌握基于PWM技术的直流电机调速系统的实现方法；4、加深对电路原理的理解。

实验原理：1、PWM技术PWM即脉冲宽度调制（Pulse Width Modulation），通过调节脉冲宽度的大小来改变电平的占空比，从而实现对电路的控制。

2、电机调速控制中的双闭环控制模式双闭环控制模式包含了一个速度环和一个电流环。

速度环用于测量实际电机的速度，根据速度误差来调节电机的输出功率。

电流环则用于控制电机的负载，使电机能够稳定输出所需的电流。

3、可逆直流电动机的控制方法可逆直流电动机包括了正转和反转两种运动方向，根据不同的控制信号，通过调节电机旋转方向的极性和电流大小来实现电机的正反转。

实验内容：1、组装实验电路将电路原理图和电路连接示意图提供给学生，并要求学生自行组装电路，并检查电路连接是否正确。

2、验证电路工作情况使用示波器检测电路输出的PWM波形，并观察电机的正反转情况，确保PWM 输出准确可靠，电机能够正确运转。

3、对电路进行调整通过调整电路参数，如电压、频率、占空比等，观察电机运转情况的变化，确保电路调整正确。

4、记录实验数据和分析记录电路参数、电机运转情况等数据，并进行数据分析和对比，以验证实验结果的正确性。

实验结果：通过本次实验，学生熟悉了电机调速控制的基本原理和实现方法，掌握了双闭环控制模式和可逆直流电动机的控制方法，加深了对电路原理的理解。

同时，结合实验数据的分析，学生也深入了解了实验现象的机理和控制特性，对电机调速控制领域有了更加深入的认识。

课程名称：微机原理课程设计题目：基于51单片机的PWM直流电机调速直流电机脉冲宽度调制(Pulse Width Modulation-简称PWM)调速产生于20世纪70 年代中期，最早用于自动跟踪天文望远镜、自动记录仪表等的驱动，后来由于晶体管器件水平的提高及电路技术的发展, PWM 技术得到了高速发展,各式各样的脉宽调速控制器，脉宽调速模块也应运而生，许多单片机也都有了PWM输出功能。

而51单片机却没有PWM 输出功能，采用定时器配合软件的方法可以实现51单片机PWM的输出功能。

本设计就是由单片机STC89C52RC芯片，直流电机（搭建H桥电路驱动）和四位一体LED数码管为核心，辅以必要的电路，构成了一个基于51单片机PWM可调速的直流电机。

该可调直流电机具有良好的起动、制动性能，宜于在大范围内平滑调速，在许多需要调速或快速正反向的电力拖动领域中得到了广泛的应用。

该可调直流电机布置合理，全部器件分布在7*9cm洞洞板上，看起来小巧精简。

采用的是单片机内部定时器产生方波并且两个P口交换输出，可以方便灵活地调速度和方向。

该可调直流电机从0到最大速度1200转每分钟一共设置了60个档次的转速，采用红光四位数码管，可以直观地显示出来（显示的是每分钟的转速）。

有红光和绿光的两个二极管作为转速指示灯。

四个控制按键就可以控制电机的转速，方向与暂停。

每按一个键，该可调电机就会实现相对应的功能，操作非常简单。

关键词：直流电机，51单片机，C语言，数码管一、设计任务与要求 (4)1.1 设计任务 (4)1.2 设计要求 (4)二、方案总体设计 (5)2.1 方案一 (5)2.2 方案二 (5)2.3 系统采用方案 (5)三、硬件设计 (7)3.1 单片机最小系统 (7)3.2 数码管显示模块 (7)3.3 系统电源 (8)3.4驱动电路 (8)3.5 整体电路 (9)四、软件设计 (10)4.1 keil软件介绍 (10)4.2 系统程序流程 (10)五、仿真与实现 (13)5.1 proteus软件介绍 (13)5.2 仿真过程 (13)5.3 实物制作与调试 (15)5.4 使用说明 (17)六、总结 (18)6.1 设计总结 (18)6.2 经验总结 (18)七、参考文献 (21)一、设计任务与要求1.1 设计任务1).对更多小器件的了解2).巩固51单片机和C语言的知识，熟悉单片机和C语言的实际操作运用3).掌握仿真软件的运用和原理图的绘制4).加深焊接的技巧，提高焊接的能力5).熟悉调试方法和技巧，提高解决实际问题的能力6).熟悉设计报告的编写过程1.2 设计要求1).四个按键分别实现改变转向，加速，减速与暂停的功能2).H桥电路驱动直流电机3).一个红光和一个绿光二级管指示电机转向4).四位数码管显示转速二、方案总体设计设计一个基于51单片机的可调直流电机。

32单片机pwm控制直流电机的实验报告实验名称：32单片机PWM控制直流电机实验实验目的：通过学习和实验，让学生了解32单片机PWM控制直流电机的原理和实现方式。

实验原理：PWM即脉冲宽度调制，是一种常用的调制方式。

其原理是基于脉冲的占空比，通过改变脉冲的宽度来控制输出信号的平均值。

在32单片机中，我们可以通过配置寄存器和引脚功能来实现PWM输出。

此次实验中，我们需要通过PWM控制直流电机的速度。

对于直流电机，我们可以通过改变电机的电压来改变其转速，因此我们可以通过控制PWM信号的占空比来实现对直流电机速度的控制。

实验过程：1、准备材料：32单片机、电位器、直流电机，电容等。

2、将电位器接入32单片机的ADC引脚，通过调节电位器来改变ADC引脚的电压。

3、编写程序，配置32单片机PWM模块，实现对直流电机的速度控制。

程序示例如下：#include <reg52.h>sbit IN1 = P3^0;sbit IN2 = P3^1;sbit EN = P3^2;unsigned int speed;void timer0_init(){TMOD = 0x02;TH0 = 0xff;TL0 = 0xff;ET0 = 1;EA = 1;TR0 = 1;}{timer0_init();while(1){speed = ADC_Get(1);TH0 = speed >> 8;TL0 = speed;P1 = speed;}}void pwm_init(){TMOD |= 0x10;TL1 = 0x00;TH1 = 0x00;ET1 = 1;TR1 = 1;EA = 1;}void pwm_output(unsigned int duty) {int value;value = duty*10;TL1 = value;TH1 = value >> 8;}void timer1_isr() interrupt 3{IN1 = 0;IN2 = 1;pwm_output(90);}void timer0_isr() interrupt 1{EN = 1;}4、进行编译和下载，将32单片机与电机、电源等接线好。

直流电机PWM调速实验报告学院:专业：机械设计制造及其自动化姓名：班级：学号：指导老师：直流电机PWM调速实验一、实验目的:1、掌握脉宽调制的方法；2、用程序实现脉宽调制，并对直流电机进行调速控制二、实验设备：PC机一台，单片机最小系统，驱动板，直流电机，连接导线等三、实验原理：1、PWM(Pulse Width Modulation)简称脉宽调制。

即，通过改变输出脉冲的占空比，实现对直流电机进行调速控制。

2、实验线路图：四、实验内容：1、利用实验时提供的单片机应用系统及直流电机驱动电路板，编制控制程序，实现直流电机PWM调速控制。

2、连接实验电路，观察PWM调控速度控制，实现的加速、减速等调速控制。

五、实验步骤：1、按系统电路图连线，调试完成；2、开启单片机，按下键盘启动按钮，电机正常旋转；3、按动键盘加速、减速、正转、反转、停止按键，分别实现预定功能。

4、实验完成，收拾实验器械，整理。

六、实验程序：#include<reg51.h>#define TH0_TL0 (65536-1000)//设定中断的间隔时长unsigned char count0 = 50;//低电平的占空比unsigned char count1 = 0;//高电平的占空比bit Flag = 1;//电机正反转标志位,1正转，0反转sbitKey_add=P2 ^ 0; //电机减速sbitKey_dec=P2 ^ 1; //电机加速sbitKey_turn=P2 ^ 2; //电机换向sbit PWM1=P2^6;//PWM 通道1，反转脉冲sbit PWM2=P2^7;//PWM 通道2，正转脉冲unsigned char Time_delay;/************函数声明**************/void Delay(unsigned char x);voidMotor_speed_high(void);voidMotor_speed_low(void);voidMotor_turn(void);void Timer0_init(void);/****************延时处理**********************/void Delay(unsigned char x){Time_delay = x;while(Time_delay != 0);//等待中断，可减少PWM输出时间间隔}/*******按键处理加pwm占空比，电机加速**********/voidMotor_speed_high(void)//{if(Key_add==0)Delay(10);if(Key_add==0){count0 += 5;if(count0 >= 100){count0 = 100;}}while(!Key_add);//等待键松开}}/******按键处理减pwm占空比，电机减速*****/ voidMotor_speed_low(void){if(Key_dec==0){Delay(10);if(Key_dec==0){ count0 -= 5;if(count0 <= 0){count0 = 0; }}while(!Key_dec );}}/************电机正反向控制**************/ voidMotor_turn(void){if(Key_turn == 0){Delay(10);if(Key_turn == 0){Flag = ~Flag; }while(!Key_turn);}/***********定时器0初始化***********/void Timer0_init(void){TMOD=0x01; //定时器0工作于方式1TH0=TH0_TL0/256;TL0=TH0_TL0%256;TR0=1;ET0=1;EA=1;}/*********主函数********************/void main(void){Timer0_init();while(1){Motor_turn();Motor_speed_high();Motor_speed_low();}}/**************定时0中断处理******************/ void Timer0_int(void) interrupt 1 using 1{TR0 = 0;//设置定时器初值期间，关闭定时器TL0 = TH0_TL0 % 256;TH0 = TH0_TL0 / 256 ;//定时器装初值TR0 = 1;if(Time_delay != 0)//延时函数用{Time_delay--;}if(Flag == 1)//电机正转{ PWM1 = 0;if(++count1 < count0){PWM2 = 1;}elsePWM2 = 0;if(count1 >= 100){count1=0; }}else //电机反转{PWM2 = 0;if(++count1 < count0){ PWM1 = 1;}else PWM1 = 0;if(count1 >= 100){ count1=0;}七、实验心得：此次实验，不仅锻炼了我们的独立思考和动手能力。

一、引言直流电机因其结构简单、运行可靠、调速方便等优点，广泛应用于各种工业和家用电器中。

为了更好地掌握直流电机的调速原理和实现方法，我们进行了直流电机调速实训。

本报告将详细介绍实训过程、实验结果及分析。

二、实训目的1. 理解直流电机的调速原理和实现方法；2. 掌握直流电机调速电路的设计与搭建；3. 学会使用示波器、万用表等仪器对电路进行测试和分析；4. 提高动手实践能力和工程意识。

三、实训内容1. 直流电机调速原理直流电机调速主要采用调压、调阻和PWM调制三种方法。

本实训采用调压方法，通过改变输入电压来控制电机的转速。

2. 直流电机调速电路设计（1）电路组成：电源、直流电机、调速电路、负载、保护电路等。

（2）调速电路设计：采用继电器和电位器组成的分压电路，通过改变电位器阻值来调整输入电压。

3. 仪器使用（1）示波器：用于观察电压、电流等信号波形。

（2）万用表：用于测量电压、电流、电阻等参数。

四、实训步骤1. 搭建直流电机调速电路。

2. 连接电源，启动电机。

3. 调整电位器，观察电机转速变化。

4. 使用示波器观察电压、电流等信号波形。

5. 使用万用表测量电压、电流、电阻等参数。

6. 记录实验数据，分析实验结果。

五、实验结果与分析1. 实验数据（1）输入电压：0V、2V、4V、6V、8V。

（2）电机转速：0r/min、300r/min、600r/min、900r/min、1200r/min。

（3）电流：0A、1A、2A、3A、4A。

2. 实验结果分析（1）电机转速与输入电压的关系：随着输入电压的增加，电机转速逐渐升高。

（2）电流与输入电压的关系：随着输入电压的增加，电流逐渐增大。

（3）电机转速与电流的关系：电机转速与电流成正比。

六、结论1. 通过本次实训，我们掌握了直流电机调速原理和实现方法。

2. 通过搭建直流电机调速电路，实现了对电机转速的调节。

3. 通过使用示波器和万用表等仪器，我们对电路进行了测试和分析，验证了实验结果的准确性。

PWM控制直流电动机转速报告PWM（Pulse Width Modulation）是一种调制技术，通过改变脉冲信号的占空比，实现对直流电动机转速的精确控制。

本报告旨在介绍PWM控制直流电动机转速的原理、应用和优势。

1.引言直流电动机是目前应用最广泛的一种电机类型，广泛应用于工业生产、交通工具、家用电器等领域。

而PWM技术则是一种调制技术，可以将直流电源转换为可调的脉冲信号，用于精确控制直流电动机的转速。

2.PWM控制原理具体而言，PWM控制系统由脉冲宽度调制器（PWM Generator）、电流反馈控制模块和功率驱动模块组成。

PWM Generator会根据控制信号生成脉冲信号，其占空比决定了输出信号的平均电压值。

电流反馈控制模块监测电动机的电流，根据设定的转速目标和实际电流值，产生控制信号并发送给PWM Generator。

功率驱动模块则将PWM信号转换为合适的电压和电流输出给电动机，实现转速控制。

3.PWM控制应用PWM控制直流电动机转速广泛应用于各个领域。

在工业生产中，PWM控制可用于机械装置的转速调节，提高生产效率和工作精度；在交通工具中，PWM控制可用于电动汽车、无人机等的马达控制，提高车辆性能和续航能力；在家用电器中，PWM控制可用于风扇、空调等设备的风速调节，提供更舒适的使用体验。

4.PWM控制优势相比传统的电位调节或开关调节方式，PWM控制直流电动机转速具有以下几个优势：4.1精确控制：PWM控制可以通过改变占空比来精确控制直流电动机的转速，使得电机转速能够满足不同的需求。

4.2高效能利用：PWM控制可以根据需要调整脉冲信号的占空比，从而在不同负载条件下实现电机的高效能利用。

4.3体积小巧：PWM控制器通常体积小巧、集成度高，适合应用于电子设备中，不会占用过多的空间。

4.4节能降耗：PWM控制系统通过控制电机的平均电压和电流，实现能量的精确控制，从而达到节能降耗的目的。

5.结论。

PWM电机调速班级：09应电（5）班姓名：学号：0906020122指导老师时间：2011年10月20日目录一、实验名称 (2)二、实验设计的目的和要求 (2)三、预习要求 (2)四、电路原理图 (4)五、电路工作原理 (4)六、 PCB图 (5)七、实验结果 (6)·八、实验中出现的问题以及解决方法 (13)九、实验心得 (13)十、参考文献 (14)十一、元件清单 (14)一、实验名称：PWM电机调速二、实验设计的目的和要求1）学习用LM339内部四个电压比较器产生锯齿波、直流电压、PWM脉宽；2）掌握脉宽调制PWM控制模式；3）掌握电子系统的一般设计方法；4）培养综合应用所学知识来指导实践的能力；5）掌握常用元器件的识别和测试，熟悉常用仪表，了解电路调试的基本方法进一步掌握制版、电路调试等技能。

三、预习要求3.1关于LM339器件的特点和一些参数图3-1 LM339管脚分配图1）电压失调小，一般是2mV；2）共模范围非常大，为0v到电源电压减1.5v；3）他对比较信号源的内阻限制很宽；4）LM339 vcc电压范围宽，单电源为2-36V，双电源电压为±1V-±18V；5）输出端电位可灵活方便地选用；6）差动输入电压范围很大，甚至能等于vcc。

3.2 分析PWM电机调速电路的系统组成原理，画出每一级电路输出的波形1）由1、6、7管脚构成的电压比较器，通过RC积分电路调节可调变阻器R5(203)，产生锯齿波图3-2 锯齿波2) 由8、9、14管脚构成的比较器，通过8管脚接入前一个比较器1管脚产生的锯齿波信号与调节R7(103)取样得到的9管脚电压做比较通过比较器14管脚输出的是PWM脉宽图3-3 脉冲波（pwm）3）PWM电机调速电路中有两个三极管，是具有耦合放大作用的4）另外电路中的输入4、5管脚和10、11管脚的两个电压比较器在整个电路中具有欠压保护和过流保护四、电路原理图图4-1 PWM电机调速原理图五、电路工作原理直流电机的PWM调速原理是通过调节驱动电压脉冲宽度的方式，并与电路中一些相应的储能元件配合，改变了输送到电枢电压的幅值，从而达到改变直流电机转速的目的。