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原创性声明

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摘要

当今，自动化控制系统已经广泛的应用在了各行各业，并取得了长足的发展，而直流电机控制作为电气传动的主流在现代化生产中起着十分主要作用。长期以来，直流电动机因其转速调节灵活，方法简便，易于大范围平滑调速，控制性能好等优点，一直在传动领域占有领军地位。它广泛应用于工业机器人、数控机床等工厂自动化生产中。并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日益增加的同时对其性能提出了更高的要求。为此，研究并制造性能好、可靠性高的直流电机控制系统有着十分重要和深远的意义。

本文设计开发了一套基于单片机的直流电机多速控制器，作为其配套的试验装置。论文根据系统的要求完成了整体方案设计和系统选型，针对所设计的控制方案对控制系统的软、硬件设计作了详细论述。硬件部分先作了整体设计，然后介绍了以STC89C52单片机为核心的硬件构成，对键盘电路、串行通信电路、测量电路、DA转换电路和显示电路等作了详细阐述;软件部分采用模块化设计思想，编制了各个模块的流程图。论述了软件的设计思想和方法;实现了对直流电动机转动参数的设置、启动、停止、加速、减速和显示等功能。利用STC89C52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。

针对直流电机运行环境恶劣、干扰严重的特点，从系统的硬件设计、软件设计等多方

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面进行抗干扰的综合考虑，并利用多种软件和硬件技术来提高和改善系统的抗干扰能力，有效地提高了系统的可靠性和实用性。运行结果表明，系统实现了电机的高精度多速度控制，达到了性能指标要求。

关键词：直流电机单片机多速控制

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ABSTRACT

Nowadays，automatic control systems widely used and developed in every aspect of life. As the artery in the area of electric drive systems, DC drivers become more and more important modern production. For a long time, DC motor role in the area of electric drive because of its neatly adjustment, simple method and smooth timing in a wide range, besides, its control performance is excellent. DC motor is widely used on the automatic equipments ,such as CNC and industrial robot. As the scale of production becomes larger and larger the demand and requirements become improving the DC controlling system behavior STCMCU is designed, as its necessary test equipment. It finished the total project design of system and model selection. The of the system according to the preceding solutions are discussed detailed. For the on the whole design，the core circuit, measure circuit, DA switching circuit and display circuit and so on. The method of software planning for it is also discussed. For the software part，with the introduction of modular design concept some procedure flow charts of main program subroutine are offered. The paper designs the software which achieves the functions，such as install parameters, download parameters，startup stop accelerate and decelerate. This new family of STC enables cost--effective design of controllers for DC motors which can fulfill more conditions，consisting of Fewer system components, lower system cost and increased performances.

Aiming at the characteristic of bed environment and serious disturbance，many Kinds of software and proved by experiments that this system can make the put into experiment.

Key word:DC Motor MCU Multiple Speed

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目录

1 引言 (1)

1.1电机的研究意义 (1)

1.2设计方案 (1)

2 供电模块的设计 (2)

2.1集成直流稳压电源芯片LM7805的介绍 (2)

2.2供电模块的构成 (2)

2.3滤波电容的选择 (3)

3.189C52单片机的介绍 (4)

3.289C52的主要特性和结构特点 (4)

3.389C52的IO口介绍 (4)

3.4晶振电路 (6)

3.5复位电路 (7)

4 键盘输入模块的设计 (8)

4.1键盘的电路及原理 (8)

5 显示模块的设计 (9)

5.1数码管及二极管的电路及原理 (9)

5.274HC573的介绍 (9)

5.3CD4511的介绍 (11)

6 直流电机控制模块的设计 (13)

6.1直流电机的介绍 (13)

6.2比例运算放大电路的介绍 (13)

6.2.1反相比例运算 (13)

6.2.2反相加法运算 (14)

6.3集成运算放大器LM324 (15)

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