畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告基于單片機(jī)的直流電機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、廣西工學(xué)院電氣與信息工程學(xué)院本科生畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）開題報(bào)告（2012屆）題目名稱：based on the design of dc motorcontrol system （英文）基于單片機(jī)的直流電機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) （中文）學(xué)生姓名 學(xué) 號(hào) 專業(yè)年級(jí) 指導(dǎo)教師 填寫時(shí)間 一、選題的根據(jù)： 1）本選題的理論、實(shí)際意義在現(xiàn)代工業(yè)中，電動(dòng)機(jī)作為電能轉(zhuǎn)換的傳動(dòng)裝置被廣泛應(yīng)用于機(jī)械、冶金、石油化學(xué)、國防等工業(yè)部門中，隨著對(duì)生產(chǎn)工藝、產(chǎn)品質(zhì)量的要求不斷提高和產(chǎn)量的增長，越來越多的生產(chǎn)機(jī)械要求能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)調(diào)速。長期以來，自動(dòng)調(diào)速電動(dòng)機(jī)一直占據(jù)著調(diào)速控制的統(tǒng)治地位。由于它具有良好的線性調(diào)速特性，簡單的控制性能，

2、高效率，優(yōu)異的動(dòng)態(tài)特性，現(xiàn)在仍是大多數(shù)調(diào)速控制電動(dòng)機(jī)的最優(yōu)選擇。以前電動(dòng)機(jī)大多使用由模擬電路組成的控制柜進(jìn)行控制，現(xiàn)在單片機(jī)已經(jīng)開始取代模擬電路作為電機(jī)控制器。當(dāng)前電機(jī)控制器的發(fā)展方向越來越趨于多樣化和復(fù)雜化，現(xiàn)有的專用集成電路未必能滿足苛刻的新產(chǎn)品開發(fā)要求，為此可考慮開發(fā)電機(jī)的新型單片機(jī)控制器，因此研究直流電機(jī)的速度控制，有著非常重要的意義。2）綜述國內(nèi)外有關(guān)本選題的研究動(dòng)態(tài)和自己的見解直流電機(jī)問世已有一百四十多年的歷史。在設(shè)計(jì)和制造技術(shù)上有很大進(jìn)步, 新材料、新技術(shù)的應(yīng)用以及整流電源的普及, 促進(jìn)了一般工業(yè)用直流電機(jī)的不斷擴(kuò)大, 品種的日益繁多。從小至數(shù)瓦, 大到萬余千瓦, 廣泛地用于冶金

3、、礦山、煤炭、起重運(yùn)輸、機(jī)床制造、紡織印染等各個(gè)部門中, 特別是近幾年電子計(jì)算技術(shù)廣泛應(yīng)用在直流電機(jī)設(shè)計(jì)制造中。從直流電動(dòng)機(jī)的演變歷史, 也可以縱觀直流電動(dòng)機(jī)的發(fā)展歷史和動(dòng)向、從四十年代后期到五十年代的前期, 直流電動(dòng)機(jī)的電源主要是采用m-g電動(dòng)發(fā)電機(jī)組,六十年代初, 電動(dòng)發(fā)電機(jī)組電源已被水銀整流器逐漸代替, 到六十年代后期, 由于可控硅整流裝置的出現(xiàn), 并得到迅速發(fā)展, 可控硅整流電源已占統(tǒng)治地位。由于直流電源供電方式的不斷更新?lián)Q代, 特別是在最近的十幾年期問, 進(jìn)一步促使了直流電動(dòng)機(jī)的單機(jī)功率、轉(zhuǎn)速不斷提高, 目前朝著高速、大功率方向發(fā)展。另外, 由于絕緣技術(shù)和分析技術(shù)的進(jìn)步, 直流電動(dòng)機(jī)

4、已迅速向小型輕量, 低慣量方面發(fā)展。隨著各種技術(shù)的進(jìn)步和研究的展開,諸多高質(zhì)量的直線電機(jī)產(chǎn)品和科研成果紛紛出現(xiàn)。1985年,美國ingersol銑床公司生產(chǎn)了采用永磁同步直線電機(jī)的hvm600高速加工中心,最大進(jìn)給速度達(dá)76.2m/min。而在1997年,漢諾威12.emo展覽會(huì)上有20多家公司展出了直線電機(jī)傳動(dòng)裝置,如德國trumpf公司的激光機(jī)床,法國renault automation公司的加工中心等,展出的直線電機(jī)最大速度達(dá)150200 m/min。這些被稱為最有前途的展品表明,在高速度機(jī)床的進(jìn)給機(jī)構(gòu)中愈來愈多的采用直線電機(jī)。新型磁性材料和控制技術(shù)、冷卻方法的出現(xiàn),為應(yīng)用經(jīng)濟(jì)高速高動(dòng)力

5、直線電機(jī)創(chuàng)造了條件。由于變頻技術(shù)的出現(xiàn)，交流調(diào)速一直沖擊直流調(diào)速，但綜觀全局，尤其是我國在此領(lǐng)域的現(xiàn)狀，再加上全數(shù)字直流調(diào)速系統(tǒng)的出現(xiàn)，更提高了直流調(diào)速系統(tǒng)的精度及可靠性，直流調(diào)速系統(tǒng)仍將處于十分重要地位。對(duì)于直流調(diào)速系統(tǒng)轉(zhuǎn)速控制的要求有穩(wěn)速、調(diào)速、加速或減速三個(gè)方面，而在工業(yè)生產(chǎn)中對(duì)于后兩個(gè)要求已能很好地實(shí)現(xiàn)，但工程應(yīng)用中穩(wěn)速指標(biāo)卻往往不能達(dá)到預(yù)期的效果，穩(wěn)速要求即以一定的精度在所需要的轉(zhuǎn)速穩(wěn)定運(yùn)行，在各種干擾不允許有過大的轉(zhuǎn)速波動(dòng)。二、研究內(nèi)容1）主要研究內(nèi)容及觀點(diǎn)完成單片機(jī)的直流電機(jī)控制系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)，包括各部分硬件的設(shè)計(jì)以及相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)程序設(shè)計(jì)。通過電平轉(zhuǎn)換使上位機(jī)能與單片機(jī)進(jìn)行串口通信，

6、并選用串口大師軟件對(duì)單片機(jī)發(fā)送信號(hào)。設(shè)計(jì)顯示電路，使用戶可以通過顯示屏與控制系統(tǒng)進(jìn)行交互，實(shí)現(xiàn)電機(jī)正反轉(zhuǎn)等狀態(tài)以及速度的實(shí)時(shí)顯示。設(shè)計(jì)鍵盤輸入電路，使用戶可以通過顯示屏與鍵盤對(duì)電機(jī)進(jìn)行正反轉(zhuǎn)等狀態(tài)以及速度的調(diào)節(jié)，從而脫離上位機(jī)對(duì)其發(fā)送信號(hào)。2）研究重點(diǎn)本文研究的重點(diǎn)是單片機(jī)控制電路的設(shè)計(jì)，精確可靠的控制和檢測電機(jī)工作狀態(tài)以及轉(zhuǎn)速。當(dāng)轉(zhuǎn)速達(dá)到設(shè)定值時(shí)，可自動(dòng)保持設(shè)置的轉(zhuǎn)速。3）難點(diǎn)控制電路、驅(qū)動(dòng)電路的設(shè)計(jì)以及控制程序的編寫。4）創(chuàng)新點(diǎn)加入鍵盤控制電路，采用獨(dú)立式鍵盤，使用戶可以通過鍵盤實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)工作狀態(tài)和轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)。5）擬撰寫論文的結(jié)構(gòu)（論文撰寫框架）目錄摘 要.iabstract. ii1 緒

7、論1.1 直流電機(jī)概述1.2 單片機(jī)概述1.3 脈寬調(diào)制（pwm）技術(shù)1.4 課題任務(wù)及工作內(nèi)容2 單片機(jī)直流電機(jī)控制系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案2.1 設(shè)計(jì)思路2.2 方案論證與比較2.3 系統(tǒng)組成3 單片機(jī)直流電機(jī)控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)3.1 系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)3.2 系統(tǒng)單元電路設(shè)計(jì)4 單片機(jī)直流電機(jī)控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)4.1 軟件總體結(jié)構(gòu)4.2 系統(tǒng)模塊程序設(shè)計(jì)5 系統(tǒng)測試5.1 測試準(zhǔn)備5.2 測試過程5.3 測試結(jié)果結(jié)束語致謝參考文獻(xiàn)附錄三、研究方法本課題是研究直流電機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，基于單片機(jī)pwm技術(shù)來實(shí)現(xiàn)電機(jī)的工作狀態(tài)以及轉(zhuǎn)速。主要通過硬件電路設(shè)計(jì)，軟件編程，系統(tǒng)調(diào)試研究控制電路性能。主要理論基礎(chǔ)：電機(jī)

8、與拖動(dòng)，單片機(jī)原理及應(yīng)用，單片機(jī)c語言程序設(shè)計(jì)，模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)，數(shù)字電路技術(shù)基礎(chǔ)，電路理論。四、進(jìn)程安排和采取的主要措施1-2周：畢業(yè)實(shí)習(xí)，同時(shí)完成3000字以上漢字的英文翻譯。3-4周：查閱文獻(xiàn)，學(xué)習(xí)直流電機(jī)控制過程，驅(qū)動(dòng)方法，及如何使用單片機(jī)實(shí)現(xiàn)直流電機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制及速度的控制，完成系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)，開題報(bào)告。5-12周：進(jìn)行硬件設(shè)計(jì)，制作pcb板，軟件程序編寫，調(diào)試程序，文檔編制。13-15周：完成畢業(yè)設(shè)計(jì)論文，打印。16周：答辯在以上實(shí)施過程中遇到困難和疑問，首先查閱相關(guān)資料和書籍，自己多動(dòng)腦動(dòng)手，理論聯(lián)系實(shí)際，如果還不能解決問題的就找老師或同學(xué)詢問幫助解決，以便順利按時(shí)完成此次設(shè)計(jì)。五

9、、主要參考文獻(xiàn)（不少于10篇，3篇以上英文參考文獻(xiàn)）1 張毅剛 彭喜元 .單片機(jī)原理與應(yīng)用設(shè)計(jì)m. 北京：北京市海淀區(qū)四季青印刷廠，2010.2 張毅剛.新編mcs-51單片機(jī)運(yùn)用設(shè)計(jì). 哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，2003.3 張義和 王敏男 許宏昌 余長春.例說51單片機(jī)（c語言版）. 北京：人民郵電出版社，2009.4 馬忠梅 籍順心 張 凱 馬 巖.單片機(jī)的c語言應(yīng)用程序設(shè)計(jì). 北京：北京航空航天大學(xué)，2010.5 samsung electronics. s3c44box risc microcontroller arm instruction sheet .2002.6 郭天祥.

10、51單片機(jī)c語言教程，電子工業(yè)出版社，2005年7月7 丁元杰.單片微機(jī)原理及應(yīng)用，機(jī)械工業(yè)出版社，2005年7月8 樓然苗、李光.單片機(jī)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)，北京: 北京航空航天大學(xué)出版社，2007.9 okazoe h,shimizu k,watanabe y.et al. develop-ment of a full-flowburner regeneration type diesel particu-late filter using sic honeycombc .society of automotiveengineers international congress and expos

11、ition.michigan:sae paper 960130. 1996, :27-35 . 10 豈興明、唐杰等.51單片機(jī)編程基礎(chǔ)與開發(fā)實(shí)例詳解，北京: 人民郵電出版社，2008.11 王東鋒、王會(huì)良、董冠強(qiáng).單片機(jī)c語言應(yīng)用100例，電子工業(yè)出版社，2009.1v. yu. teplov,a. v. anisimov. thermostatting system using a single-chip microcomputer and thermoelectric modules based on the peltier effectj ,2002 12 yeager brent.how to troubleshoot your electronic scalej. powder and bulk engineering. 1995 13 周興華.手把手教你學(xué)單片機(jī)，北京: 北京航空航天大學(xué)出版社，2005.14 meehan joanne,muir lindsey.scm in merseyside smes:ben