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二、学士学位论文（设计）开题报告学生姓名所在院系所在班级指导教师学生学号专业方向开题时间导师职称论文题目基于单片机的步进电机控制系统设计文献综述：1.前言在电气时代的今天，电动机一直在现代的生产和生活中起着十分重要的作用。
据资料统计，现有的90%以上的动力源来自于电动机，我国生产的电能大约有60%用于电动机。
电动机与人们的生活密切相关，而步进电机作为机电一体化的关键产品之一，是一种专门用于位置和速度精确控制的特种电动机。
步进电机最大的特点是“数字化”，它是一种将电脉冲信号转换成直线位移或角位移的控制微电机，其机械角位移和转速分别与输入电机绕组的脉冲个数和脉冲频率成比例。
通过改变电脉冲频率，可在大范围内进行调速。
同时，该电机还能快速起动、制动、反转和自锁。
此外，步进电机易于实现与计算机或其他数字元件接口，适用于数字控制系统。
步进电机只需采用最简单的开环控制就可取得非常高的控制精度，且这种系统不需要反馈信号，系统硬件实施比较简单。
采用低价的单片机控制系统，可直接对步进电机进行控制，省去了昂贵的专用步进电机控制器，简化了硬件线路，降低了成本，提高了系统的可靠性。
2.主题步进电机最早是在1920年由英国人所开发。
1950年后期晶体管的发明也逐渐应用在步进电机上，这对于数字化的控制变得更为容易。
以后经过不断改良，使得今日步进电机已广泛运用在需要高定位精度、高分解性能、高响应性、信赖性等灵活控制性高的机械系统中。
在生产过程中要求自动化、省人力、效率高的机器中，我们很容易发现步进电机的踪迹，尤其以重视速度、位置控制、需要精确操作各项指令动作的灵活控制性场合步进电机用得最多。
步进电机作为执行元件，是机电一体化的关键产品之一, 广泛应用在各种自动化控制系统中。
随着微电子和计算机技术的发展，步进电机的需求量与日俱增，在各个国民经济领域都有应用。
单片机是现代电子技术的新兴领域，它的出现极大的推动了电子工业的发展。
已经它成为电子系统设计中组为普遍应用的手段。
西安交通大学城市学院
本科毕业设计（论文）开题报告
题目基于51单片机的PWM
直流电机调速系统设计
所在系电气与信息工程系
学生姓名 XX
专业测控技术与仪器
班级测控XXX学号 XXXXX
指导老师 XXXXXX
教学服务中心制表
2014年3月
B=KP [1+2T/TI+TD /T]
C=KP KD /T
式中 KP———比例系数；
T———采样周期；
TD———微分周期；
TI———积分周期；
KI———积分系数,KI= KP T/TI；
KD———微分系数，KD=TD /T。
（4）在Proteus环境下系统的硬件电路和仿真
利用Proteus软件对各个子电路及整体电路进行了仿真，确保设计的电路能够满足性能指标要求，并给出了仿真结果。
完成本课题所需的工作条件(如工具书、计算机、实验、调研等)及解决办法KEILC 和Proteus软件、计算机
4、系统流程图如下：。
基于单片机的步进电动机调速系统的设计开题报告标题：基于单片机的步进电动机调速系统的设计开题报告一、选题背景和意义步进电动机是一种常见的电动机类型，具有精度高、控制简单、适用范围广等优点。
在工业自动化控制系统中，步进电动机的调速系统被广泛应用。
本次设计旨在基于单片机技术，设计一种步进电动机调速系统，以实现对步进电动机的精准控制，提高生产效率和产品质量。
二、研究目标1. 设计一套基于单片机的步进电动机调速系统，实现对步进电动机的精准控制；2. 实现步进电动机的速度控制和位置控制功能，以满足不同应用场景的需求；3. 提高步进电动机的运动精度和稳定性，提高生产效率和产品质量。
三、研究内容和方法1. 系统硬件设计：选择适当的单片机型号，并搭建单片机控制电路，包括电源电路、驱动电路、信号输入输出接口等；2. 系统软件设计：使用C语言编程，编写单片机的控制程序，实现步进电动机的速度和位置控制；3. 系统测试与优化：对设计的步进电动机调速系统进行测试，并根据测试结果进行优化改进，提高系统的性能和可靠性。
四、预期成果和创新点1. 设计一套基于单片机的步进电动机调速系统，实现对步进电动机的精准控制；2. 实现步进电动机的速度控制和位置控制功能，满足不同应用场景的需求；3. 提高步进电动机的运动精度和稳定性，提高生产效率和产品质量。
五、进度安排1. 第一周：调研相关技术和文献，了解步进电动机的原理和控制方法；2. 第二周：选择适当的单片机型号，并搭建单片机控制电路；3. 第三周：编写单片机的控制程序，实现步进电动机的速度和位置控制；4. 第四周：对设计的步进电动机调速系统进行测试，并进行优化改进；5. 第五周：撰写设计报告和制作展示材料。
六、存在的问题和解决方案1. 硬件选型：选择适合步进电动机调速系统的单片机型号和驱动电路，可以参考相关文献和实验室的经验；2. 软件编程：由于步进电动机的控制涉及到速度和位置的精确控制，需要仔细编写控制程序，可参考相关的单片机控制实例；3. 系统测试：在测试过程中可能会出现电路连接错误、程序逻辑错误等问题，需要仔细检查和排除故障。
基于51单片机的PWM直流电机调速系统的开题报告一、选题背景无人机、智能小车、智能家居等智能设备的出现给我们的生活带来了很多便利，这些设备中大多数都是由直流电机驱动，而直流电机的速度控制非常关键。
基于此，本次毕业设计选题基于51单片机实现PWM控制直流电机转速。
通过选题研究，可以学习到单片机控制电机的基本原理、PWM技术的应用、电机控制电路的搭建、硬件电路的设计等方面的知识。
二、选题意义本次设计选题的实现可以为直流电机的调速提供有效的解决方案。
同时，通过研究不同类型的电机控制方法，可以有效提高电机控制的精度和灵活性，丰富我们的电子知识储备。
三、研究内容通过研究，本次设计的具体内容包括以下几个方面：1. 了解直流电机的基本工作原理及其特性。
2. 介绍51单片机的基本原理，编写程序控制单片机输出PWM信号。
3. 建立电机控制电路，使用PWM信号控制直流电机转速。
4. 通过实验对电机的控制效果进行验证，分析控制效果与不同参数的关系，优化控制方法。
四、研究方法本次设计选题的研究方法主要包括理论分析和实验验证两个部分。
1. 理论分析：通过学习相关理论知识，了解控制电路的原理、调速器的设计方法等。
2. 实验验证：建立实验平台进行实验验证，通过实验数据分析调试电路、程序。
五、预期目标通过本次毕业设计的研究，预期达到以下目标：1. 掌握51单片机的编程基本知识。
2. 了解 PWM 技术的原理，掌握 PWM 频率、占空比的调节方法。
3. 了解直流电机的基本工作原理及其特性，建立电机控制电路进行控制。
4. 能够根据实验数据分析控制效果与不同参数的关系，优化控制方法并提高控制效果。
六、论文结构本次毕业设计选题所涉及的论文结构如下：第一章：绪论1.1 研究背景及选题意义1.2 研究目的和意义1.3 研究现状和发展趋势1.4 研究内容和方法第二章：理论分析2.1 直流电机的基本原理2.2 51单片机的基本原理2.3 PWM技术的基本原理2.4 电机控制电路设计第三章：系统设计3.1 硬件设计3.2 调速器设计3.3 程序设计第四章：系统实现与测试4.1 数据采集与实验测试4.2 实验结果分析4.3 结果优化与改进第五章：总结与展望5.1 工作总结5.2 未来研究方向参考文献。
开题报告（数字信号处理器系列单片机实现测速表）一、选题背景与文献综述测速是工农业生产中经常遇到的问题，学会使用单片机技术设计测速仪表具有重要的意义。
要测速首先要解决的是采样问题。
在采用模拟技术制作测速表时，常用测速发电机的方法，即将测速发电机的转轴与待测轴相连，测速发电机的电压高低反映了转速的高低。
使用单片机进行测速，可以使用简单的脉冲计数法，只要转轴每转一圈，产生一个或固定的多个脉冲，并将脉冲送入单片机进行计数，即可获得转速的信息。
二、方案论证脉冲信号的获得方案一、霍尔传感器：霍尔传感器是一种对磁敏感的传感元件，常用于开关信号采集的有CS3020、CS3040等。
这种传感器是一种三端器件，外形与三极管相似，只要接上电源、地，即可工作，输出通常是集电极开路（OC）门输出，工作电压范围宽，使用非常方便。
图一所示是CS3020的外形图，将有字面对准自己，三根引脚从左到右分别是Vcc、地、输出。
使用霍尔传感器获得脉冲信号，其机械结构也可以做的非常简单，只要在转轴的圆周上粘上一粒磁钢，让霍尔开关靠近磁钢，就有信号输出，转轴旋转时，就会不断地产生脉冲信号输出。
如果在圆周上粘上多个磁钢，可以实现旋转一周获得多个脉冲输出。
在粘磁钢时要注意，活儿传感器对磁场方向敏感，粘之前可以先手动接近一下传感器，如果没有信号输出，可以换一个方向实施。
这种传感器不怕灰尘、油污，在工业现场应用广泛。
图一：CS3020外形图方案二、光电传感器：光电传感器是应用非常广泛的一种器件，有各种各样的形式，如透射式、反射式等，基本的原理就是当发射管光照射到接收管时，接收管导通，反之关断。
以透射式为例，如图二所示，当不透光的物体挡住发射与接收之间的间隙时，开关管关断，否则打开。
为此可以制作一个遮光叶片如图三所示，安装在转轴上，当扇叶经过时，产生脉冲信号。
当叶片数较多时旋转一周可以获得多个脉冲信号。
图二：光电传感器的原理图图三：遮光叶片方案三、光电编码器：光电编码器的工作原理与光电传感器一样，不过它已将光电传感器、电子电路、码盘等做成一个整体，只要用连轴器将光电传感器的轴与转轴相连，就能获得多种输出信号。
开题报告通信工程电机转速信号的单片机测量系统设计一、课题研究意义及现状单片微型计算机简称单片机，是典型的嵌入式微控制器（Microcontroller Unit），常用英文字母的缩写MCU表示单片机，它是一种集成在电路芯片，是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、定时器/计数器等功能（可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、A/D转换器等电路）集成到一块硅片上构成的一个小而完善的计算机系统。
单片机又称单片机微控制器，它不是完成某一个逻辑功能的芯片，而是把一个计算机系统集成到一个芯片上。
相当于一个微型的计算机，和计算机相比，单片机只缺少了I/O设备。
概括的讲：一块芯片就成了一台计算机。
它的体积小、质量轻、价格便宜、为学习、应用和开发提供了便利条件。
同时，学习使用单片机是了解计算机原理与结构的最佳选择。
单片机是现代电子技术的新兴领域，它比专用处理器更合适应用于嵌入式系统，因此它得到了最多的应用。
事实上单片机是世界上数量上最多的计算机。
现代人类生活中所用的几乎每件电子和机械产品中都会集成有单片机。
手机、电话、计算器、家用电器、电子玩具、掌上电脑以及鼠标等电脑配件中都配有1-2部单片机。
而个人电脑中也会有为数不少的单片机在工作。
汽车上一般配备40多部单片机，复杂的工业控制系统上甚至可能有数百台单片机在同时工作！单片机的数量不仅远超过PC机和其他计算的总和，甚至比人类的数量还要多。
它的出现极大地推动了电子工业的发展，已成为电子系统设计中最为普遍的应用手段，具有体积小、重量轻、价格便宜、功耗低、控制功能及运算速度快等特点。
目前单片机已渗透到我们生活的各个领域，几乎很难找到哪个领域没有单片机的踪迹。
它主要运用于控制领域，以单片机为主的嵌入式系统，以控制功能为目的。
单片机在仪器仪表中的广泛运用，它结合不类型的传感器，则可实现诸如电压、功率、频率、湿度、温度、流量、速度、厚度、角度、长度、硬度、元素、压力等物理量的测量。
基于单片机的直流电机测速、调速及显示系统设计课程设计报告题目：基于单片机的直流电机测速、调速及显示系统设计摘要本文要紧研究了利用Quick51系列单片机操纵PWM信号从而实现对直流电机转速进行操纵的方式。
单片机具有体积小、功能强、本钱低、应用面普遍等优势，能够说，智能操纵与自动操纵的核心确实是单片机。
目前，一个学习与应用单片机的高潮在全社会大规模地兴起。
学习单片机的最有效方式确实是理论与实践并重，本文用8051单片机自制了一个采纳了专门的芯片组成了PWM信号的发生系统，而且对PWM信号的原理、产生方式和如何通过软件编程对PWM信号占空比进行调剂，从而操纵其输入信号波形等均作了详细的论述。
还对直流电机的速度进行了测量和显示。
关键词：单片机、PWM、调速、测速、显示系统目录摘要 (1)目录 (2)第一章概述 (3)1.1概述 (3)Quick51的技术简介和进展前景 (3)1.2.1 SmartSOPC与Quick51 (3)1.2.2 Quick51特性 (4)第二章整体方案设计 (5)8051单片机简介 (6)PWM信号发生电路设计 (12)2.2.1 P WM的大体原理 (12)128*64液晶显示 (13)第三章硬件设计与连接 (13)传感器电路设计 (13)信号处置电路设计 (16)存储器电路设计 (17)I2C总线概述 (17)存储器电路 (18)显示电路设计 (18)PWM信号发生电路设计 (19)第四章软件设计 (20)系统软件总流程图 (20)程序清单 (21)答辩问题 (22)第一章概述1.1概述本文要紧研究了利用Quick51系列单片机，通过PWM方式操纵直流电机调速的方式。
冲量相等而形状不同的窄脉冲加在具有惯性的环节上时，其成效大体相同。
PWM操纵技术确实是以该结论为理论基础，使输出端取得一系列幅值相等而宽度不相等的脉冲，用这些脉冲来代替正弦波或其他所需要的波形。
按必然的规那么对各脉冲的宽度进行调制，既可改变逆变电路输出电压的大小，也可改变输出频率。
开题报告表课题名称单片机控制直流调速系统设计与仿真课题来源自选课题类型AZ指导教师学生姓名学号专业一、调研资料的准备：随着科技的发展，人们对控制系统的要求越来越高，电机调速成了人们研究的课题。
电机在各行各业发挥着重要的作用，而电机转速是电机性能的重要指标之一，因而控制电机的转速和电机的调速，使它满足人们的各种需要，更显得重要。
传统的直流调速系统控制回路的硬件设备极其复杂,安装调试困难,相对故障率较高,维修比较困难。
由单片机控制PWM的电机调速系统,其控制方案是软件编写实现,控制器由可编程功能模块组成,配置和参数调整简单方便,工作稳定。
直流电动机因其转速调节比较灵活，方法简单，易于大范围平滑调速，控制性能好等特点，一直在传动领域占有统治地位。
它广泛应用于数控机床、工业机器人等工厂自动化设备中。
随着现代化生产规模的不断扩大，各个行业对直流电机的需求愈益增大，并对其性能提出了更高的要求。
为此，研究并制造高性能、高可靠性的直流电机控制系统有着十分重要的现实意义。
二、设计的目的、要求、思路与预期效果研究以单片机AT89S52控制的直流电机脉宽调制调速系统。
要求设计一个调速系统，通过外接键盘实现直流电机正转、反转及速度调节控制，且直流电机转速可调，实时测量电机的实际转速,并在LED数码管上显示占空比。
制定可以构成此设计系统的方案，选择所需器件和模块，以及IGBT管组成桥式斩波电路。
利用AT89S52芯片进行低成本直流电动机控制系统的设计，能够简化系统构成、降低系统成本、增强系统性能、满足更多应用场合的需要。
预期系统实现对电机的正转、反转、急停、加速、减速的控制。
三、任务完成的阶段内容及时间安排：毕业设计总体时间安排：2012-2013学年（下）第1周—第19周具体进度安排：第1-3周：资料收集，熟悉课题。
阅读文献，确定系统功能，撰写、提交开题报告第4 周：开题答辩第5-6周：论文框架细化，部分功能可验证实现第7-8周：各功能部件软件编写和调试第9-10周：软件系统调试，论文记录成果信息第11-12周：论文修改第13-16周：论文定稿，准备论文答辩第17周：完成论文修改，完成毕业设计（论文）答辩四、完成设计（论文）所具备的条件需解决的主要问题：1、直流电机调速系统的工作原理。
