基于Proteus仿真的直流电机调速设计

.直流电机调速资料汇总一．使用单片机来控制直流电机的变速，一般采用调节电枢电压的方式，通过单片机控制PWM1，PWM2,产生可变的脉冲，这样电机上的电压也为宽度可变的脉冲电压。

C语言代码：#include<AT89X52.h>#define uchar unsigned char#define uint unsigned intsbit K5=P1^4;sbit K6=P1^5;sbit PWM1=P1^0;sbit PWM2=P1^1;sbit FMQ=P3^6;uchar ZKB1,ZKB2;.void delaynms(uint aa){uchar bb;while(aa--){for(bb=0;bb<115;bb++) //1ms基准延时程序 {;}}}void delay500us(void){int j;for(j=0;j<57;j++){;}}void beep(void){uchar t;for(t=0;t<100;t++){delay500us();FMQ=!FMQ; //产生脉冲}FMQ=1; //关闭蜂鸣器delaynms(300);}void main(void){TR0=0; //关闭定时器0TMOD=0x01; //定时器0，工作方式1TH0=(65526-100)/256;TL0=(65526-100)%256; //100us即0.01ms中断一次 EA=1; //开总中断ET0=1; //开定时器0中断TR0=1; //启动定时器T0ZKB1=50; //占空比初值设定ZKB2=50; //占空比初值设定while(1){if(!K5){delaynms(15); //消抖if(!K5) //确定按键按下{beep();ZKB1++; //增加ZKB1ZKB2=100-ZKB1; //相应的ZKB2就减少 }}if(!K6){delaynms(15); //消抖if(!K6) //确定按键按下{beep();ZKB1--; //减少ZKB1ZKB2=100-ZKB1; //相应的ZKB2增加.}}if(ZKB1>99)ZKB1=1;if(ZKB1<1)ZKB1=99;}}void time0(void) interrupt 1{static uchar N=0;TH0=(65526-100)/256;TL0=(65526-100)%256;N++;if(N>100)N=0;if(N<=ZKB1)PWM1=0;elsePWM1=1;if(N<=ZKB2)PWM2=0;elsePWM2=1;}//显现：电机转速到最高后，也就是N为1或99时，再按一下，就变到99或1，//电机反方向旋转以最高速度二、容及要求：1、设计一个直流电机调速系统，并用单片机实现连接开关和数码显示并将其值输入直流电机调速系统。

第２期（总第１８９期）２０１５年０４月机械工程与自动化ＭＥＣＨＡＮＩＣＡＬ　ＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧ　＆　ＡＵＴＯＭＡＴＩＯＮＮｏ．２Ａｐｒ．文章编号：１６７２‐６４１３（２０１５）０２‐０２１４‐０２基于Ｐｒｏｔｅｕｓ的直流电机测速系统仿真张小石，郝秀平（中北大学机电工程学院，山西　太原　０３００５１）摘要：介绍了由ＡＴ８９Ｃ５１、ＬＣＤ和Ｌ２５６组成的直流电机测速系统，详细介绍了系统的设计框图，并通过Ｐｒｏｔｅｕｓ软件实现仿真。

仿真结果表明该系统具有可控调速、显示直观等特点。

关键词：直流电机；Ｐｒｏｔｅｕｓ；仿真；测速系统中图分类号：ＴＰ３９１畅９∶ＴＭ３３ 文献标识码：Ｂ收稿日期：２０１４‐０５‐２６；修订日期：２０１４‐１２‐２６作者简介：张小石（１９８７‐），男，山西阳泉人，在读硕士研究生，主要从事链式自动机驱动技术。

０　引言直流电机的测速系统通过ＬＣＤ可视化地显示电机的转速，便于操作人员观察，使其能够更加有效地对电机进行控制。

Ｐｒｏｔｅｕｓ软件提供了大量的单片机仿真元器件，相当于虚拟实验室，节省了直流电机的研制成本，缩短了研制周期。

从科学的研究角度来看，基于Ｐｒｏｔｅｕｓ的直流电机仿真是必要的、合理的。

１　直流电机测速系统的硬件总体设计本设计实现的是通过ＬＣＤ显示电机的转速信息。

系统采用ＡＴ８９Ｃ５１单片机，通过键盘控制电机并进行可控转速显示，该系统的总体结构框图如图１所示。

图１　直流电机测速系统结构框图２　直流电机测速系统的软件设计直流电机测速系统软件编程时采用了模块化的设计思想，主要功能模块被编成独立的函数，由主程序调用。

其主要的程序模块包括初始化程序、键盘信号采集及处理程序、液晶显示程序、可控调速程序、信息显示程序和超限报警程序。

系统的软件主要采用Ｃ语言编制，对单片机程序进行调试，最终实现仿真的相应功能。

３　仿真主要过程在ｋｅｉｌｃ中编译程序并运行，运行结果说明程序调试成功。

程序调试图见图２。

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基于Proteus的单片机PWM直流电机速度控制系统设计
作者：乔志杰， 曾金明
作者单位：乔志杰(安徽电子信息职业技术学院)， 曾金明(解放军蚌埠汽车士官学校 安徽蚌埠233030)
刊名：
九江学院学报（自然科学版）
英文刊名：Journal of Jiujiang University(natural sciences)
年，卷(期)：2013,28(3)
参考文献(9条)
1.张靖武;周灵彬单片机系统的Proteus设计与仿真 2007
2.肖云茂;孙毅;张华兴基于Proteus的PC机对步进电机运动控制仿真[期刊论文]-{H}机械设计与制造 2009(04)
3.陈景贤单片机控制的直流电机PWM调速控制器设计[期刊论文]-{H}湛江师范学院学报 2008(03)
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7.王毅;王平;苏伟达基于数字PID控制的直流电机控制系统的设计[期刊论文]-福建师范大学学报 2010(04)
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9.李明基于Proteus的单片机对步进电机运动控制仿真[期刊论文]-{H}价值工程 2012(05)
引用本文格式：乔志杰.曾金明基于Proteus的单片机PWM直流电机速度控制系统设计[期刊论文]-九江学院学报（自然科学版）2013(3)。

基于uC/COS的直流电机PID转速闭环调速控制系统Proteus仿真实现在工业自动控制系统和各种智能产品中常常会用用电动机进行驱动、传动和控制，而现代智能控制系统中，对电机的控制要求越来越精确和迅速，对环境的适应要求越来越高。

随着科技的发展，通过对电机的改造，出现了一些针对各种应用要求的电机，如伺服电机、步进电机、开关磁阻电机等非传统电机。

但是在一些对位置控制要求不高的电机控制系统如传动控制系统中，传统电机如直流电机乃有很大的优势，而要对其进行精确而又迅速的控制，就需要复杂的控制系统。

随着微电子和计算机的发展，数字控制系统应用越来越广泛，数字控制系统有控制精确，硬件实现简单，受环境影响小，功能复杂，系统修改简单，有很好的人机交换界面等特点。

在电机控制系统开发中，常常需要消耗各种硬件资源，系统构建时间长，而在调试时很难对硬件系统进行修改，从而延长开发周期。

随着计算机仿真技术的出现和发展，可用计算机对电机控制系统进行仿真，从而减小系统开发开支和周期。

计算机仿真可分为整体仿真和实时仿真。

整体仿真是对系统各个时间段对各个对象进行计算和分析，从而对各个对象的变化情况有直观的整体的了解，即能对系统进行精确的预测，如Matlab就是一个典型的实时仿真软件。

实时仿真是对时间点的动态仿真，即随着时间的推移它能动态仿真出当时系统的状态。

Proteus是一个实时仿真软件，用来仿真各种嵌入式系统。

它能对各种微控制器进行仿真，本系统即用Proteus对直流电机控制系统进行仿真。

在系统软件开发中开发中可用操作系统，也可不用操作系统。

如用操作系统，程序可实现模块化，并能对系统资源进行统筹管理，最主要的是可实现多任务运行。

如果需要多任务并行运行，并且需要一定的时间间隔，某些任务对时间的要求不高时，如不用操作系统则要占用定时器资源，并且对栈空间和硬件资源很难进行管理，所以在这种情况下需要操作系统。

本系统用操作系统uC/COS.uC/COS是一个完整的、可移植、可固化、可剪裁的占先式实时多任务内核.uC/COS 已经有很多产品成功使用的案例且得到美国军方的认证，说明了该系统的可靠性。

基于Proteus的直流电动机闭环调速系统设计朱奥辞;赵钢【摘要】控制系统开发过程中,软硬件并行开发能够加快设计过程.Proteus拥有功能强大的元件库和硬件电路仿真功能,为了提高直流电动机调速系统的控制精度和降低开发成本,提出一种类似快速控制原型(Rapid Control Protopyte,RCP)的方案,以验证PID算法的的精确性,即基于Proteus的直流电动机闭环调速系统.与MATLAB等仿真工具相比,利用Proteus可以在虚拟环境中完成硬件电路的设计,并通过对CPU编程,直接验证控制算法.使用这种类快速控制原型的方法,在实验设计系统开发初期,有助于降低开发成本,缩短开发周期,提高设计效率.%In control system development,the parallel development of software and hardware can speed up the design process.Proteus-based libraries have a full range of powerful circuit analysis and simulation of physical function.In this paper,a new kind of fast control prototype (RCP) is proposed to verify the accuracy of the PID algorithm based on paring with MATLAB and other simulation tools,Proteus can be used to complete the design of the hardware circuit in the virtual environment,and through the CPU programming,the validation of control algorithm can be directly achieved.The use of this type of rapid control prototype method,in the early stage of the experimental design system development,can reduce development costs,shorten the development cycle,improve design efficiency.【期刊名称】《实验室研究与探索》【年(卷),期】2017(036)012【总页数】5页(P52-56)【关键词】直流电动机;脉宽调制;仿真;单片机【作者】朱奥辞;赵钢【作者单位】天津理工大学天津市复杂控制理论与应用重点实验室,天津300384;天津理工大学天津市复杂控制理论与应用重点实验室,天津300384【正文语种】中文【中图分类】TP271+.40 引言随着计算机仿真软件功能不断完善，处理速度快速提升，仿真在自动控制系统和产品设计中的发挥着举足轻重的作用，当原型硬件电路和嵌入式代码主要部分实现后，就可以在仿真软件中将硬件电路和软件结合起来并开始测试工作，从而可以测试算法的可靠性，即提出的一种类RCP的实验设计方法。

基于proteus的直流电机的控制系统设计
基于Proteus的直流电机控制系统设计主要包括硬件设计和软件设计两个方面。

下面是一个简单的设计流程：
一、硬件设计
硬件设计主要包括选择电机、电机驱动模块和控制电路等。

1.选择电机：根据实际需求和应用场景选择合适的直流电机。

2.选择电机驱动模块：选择合适的电机驱动模块，如H 桥电路驱动模块，根据电机的额定电压和电流选择合适的驱动器。

3.控制电路设计：设计控制电路，如PWM产生电路、信号放大电路、电源电路等。

二、软件设计
软件设计主要包括控制算法设计和编程实现两个方面。

1.控制算法设计：根据电机特性和控制要求设计合适的控制算法，如PID控制、模糊控制等。

2.编程实现：使用C语言等编程语言编写程序，实现控制算法和控制接口的设计，包括读取电机传感器数据、控制PWM波的产生和输出等。

三、系统仿真
使用Proteus进行系统仿真，可以验证硬件和软件设计的正确性和可靠性。

1.搭建电路模型：使用Proteus搭建电路模型，包括电机、驱动模块、控制电路等。

2.编写控制程序：使用C语言等编写控制程序，实现控制算法和控制接口的设计。

3.系统仿真：进行系统仿真，测试电机控制系统的性能和稳定性。

总之，基于Proteus的直流电机控制系统设计需要进行硬件和软件设计，使用仿真工具进行系统仿真，并验证系统的性能和稳定性。

最终，将系统部署到实际应用场景中，并进行监控和维护。