直流電機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

摘要當(dāng)今社會(huì)，電力電子技術(shù)受到了各個(gè)行業(yè)的青睞，而直流電機(jī)因?yàn)榫邆渲T多優(yōu)點(diǎn)，比如制動(dòng)、啟動(dòng)性能優(yōu)異等，在眾多領(lǐng)域的機(jī)電系統(tǒng)中得到了充分運(yùn)用，總之，它已經(jīng)滲入到我們的日常生活中?，F(xiàn)今大部分工廠還在采用傳統(tǒng)控制電機(jī)的方法生產(chǎn)作業(yè)，其效率并不高，筆者以單片機(jī)為基礎(chǔ)，以直流電機(jī)控制系統(tǒng)為設(shè)計(jì)對(duì)象，對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，該設(shè)計(jì)以單片機(jī)為主控芯片，采用軟件的方式產(chǎn)生PWM(PulseWidthModulation)控制信號(hào)來(lái)控制直流電機(jī)的啟動(dòng)和停止；采用增量式PID控制算法調(diào)節(jié)電機(jī)速度。為了能方便的調(diào)節(jié)電機(jī)速度，利用了proteus軟件進(jìn)行了仿真，實(shí)驗(yàn)仿真表明，在對(duì)該系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)后，其不但擁有更加穩(wěn)定的性能，而且也能夠?qū)崿F(xiàn)精準(zhǔn)控制的目標(biāo)?！娟P(guān)鍵詞】單片機(jī)PWM直流電機(jī)PID控制算法

AbstractIntoday'ssociety,powerelectronictechnologyhasbeenfavoredbyvariousindustries,andDCmotorhasbeenfullyusedinelectromechanicalsystemsinmanyfieldsbecauseofitsmanyadvantages,suchasexcellentbrakingandstartingperformance.Inshort,ithaspenetratedintoourdailylife.Nowadays,mostfactoriesstillusethetraditionalmethodofcontrollingthemotor,anditsefficiencyisnothigh.TheauthortakesthesinglechipmicrocomputerasthebasisandtheDCmotorcontrolsystemasthedesignobjecttooptimizethedesign.ThedesigntakesthesinglechipmicrocomputerasthemaincontrolchipandusesthemethodofsoftwaretogeneratePWM(pulsewidthmodulation)controlsignaltocontrolthestartandstopofDCmotor;TheincrementalPIDcontrolalgorithmisusedtoadjustthemotorspeed.Inordertoadjustthemotorspeedconveniently,ProteusSoftwareisusedforsimulation.Theexperimentalsimulationshowsthatafteroptimizingthedesignofthesystem,itnotonlyhasmorestableperformance,butalsocanachievethegoalofaccuratecontrol.【關(guān)鍵詞】single-chipPWMdcmotorPIDcontrolalgorithm目錄TOC\o"1-3"\f\h7970一、緒論 緒論1.1單片機(jī)的演變胡伶俐,何建銨,歐漢福,張芳.單片機(jī)技術(shù)基礎(chǔ)與應(yīng)用[M].:中等職業(yè)教育電子與信息技術(shù)專業(yè)系列教材,201503.胡伶俐,何建銨,歐漢福,張芳.單片機(jī)技術(shù)基礎(chǔ)與應(yīng)用[M].:中等職業(yè)教育電子與信息技術(shù)專業(yè)系列教材,201503.單片機(jī)最初的設(shè)計(jì)理念就是想把系統(tǒng)變得更微型，更容易集成大型設(shè)備。相較發(fā)展之下更加出色的單片機(jī)有INTEL的8031，隨之演變出來(lái)了MCS51系列單片機(jī)。51系列單片機(jī)在各種各樣的場(chǎng)合中都被廣泛使用，單片機(jī)的發(fā)展進(jìn)一步的提升了電子學(xué)科和自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用。例如，本科階段我們都會(huì)先學(xué)習(xí)《模擬與數(shù)字電路》，《單片機(jī)原理》等課程，然后學(xué)習(xí)單片機(jī)的實(shí)踐操作。能夠發(fā)現(xiàn)，當(dāng)微控制器類型不同之時(shí)，其軟、硬件特性也存在較大區(qū)別。也就是說(shuō)，他們的技術(shù)能力是不一樣的。具體來(lái)講，微控制器芯片結(jié)構(gòu)能夠決定其具備怎樣的硬件功能，若是用戶需要使用的微控制器屬于特定產(chǎn)品，其必須對(duì)產(chǎn)品能不能令其需求得到滿足足夠清楚，同時(shí)也必須對(duì)系統(tǒng)特性指標(biāo)足夠了解，經(jīng)分析可知，系統(tǒng)技術(shù)特性內(nèi)容十分豐富，比如電氣、功能特性等，要想了解這方面的信息并不困難，只需翻閱制造商手冊(cè)即可。而其軟件特性，則主要包括兩方面內(nèi)容，首先是其開(kāi)發(fā)環(huán)境；其次是其指揮系統(tǒng)特性。而所謂命令功能，其不但指微處理器電源要求，同時(shí)還指尋址模式等內(nèi)容。此外，單片機(jī)技術(shù)與我們的生活息息相關(guān)，它可以與各種嵌入式系統(tǒng)完全集成。例如，它可以在智能手機(jī)、報(bào)警設(shè)備、兒童玩具、家電、汽車行業(yè)等中找到。如今，單片機(jī)的演進(jìn)越來(lái)越豐富，由于其通用性、低能耗、穩(wěn)定性強(qiáng)、便攜性、內(nèi)置電路等優(yōu)勢(shì)，受到人們的喜愛(ài)，豐富了我們的設(shè)計(jì)。1.2設(shè)計(jì)的目的與意義隨著時(shí)間的推移，對(duì)單片機(jī)的出現(xiàn)和應(yīng)用，讓以前的直流電機(jī)在原理、功能、功耗、可靠性等方面都有了很大的進(jìn)步。這種設(shè)計(jì)采用了AT89C51單片機(jī)，并且是以它為核心的。系統(tǒng)主電路的設(shè)計(jì)使用了H橋單極式電路則作為要把功率進(jìn)行放大處理的電路結(jié)構(gòu),負(fù)責(zé)輸入以及對(duì)直流電機(jī)方向、速度等進(jìn)行控制的是則是鍵盤(pán)；這次設(shè)計(jì)我將要用大功率的GTR作為開(kāi)關(guān)控制器件來(lái)完成所需要求。此次在對(duì)電機(jī)進(jìn)行控制之時(shí)，選擇的技術(shù)為PWM技術(shù)，同時(shí)筆者還借助它展開(kāi)占空比計(jì)算，以實(shí)現(xiàn)精確的速度調(diào)節(jié)。在此次設(shè)計(jì)工作中，使用了許多原理，比如H橋電路實(shí)現(xiàn)原理以及PWM技術(shù)原理等。最后則是電路仿真工作，在仿真工作中使用的軟件為PROTEUS軟件，然后得到了仿真的結(jié)果。基于此，我選了“直流電機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)”這個(gè)課題，既是對(duì)大學(xué)所學(xué)專業(yè)課程的一個(gè)具體應(yīng)用，也對(duì)我自身也起到了很大的教育作用，讓我明白了對(duì)專業(yè)知識(shí)的欠缺，今后針對(duì)不足也可以盡力彌補(bǔ)。又能更好的掌握如何利用單片機(jī)控制直流電機(jī)進(jìn)而控制電路系統(tǒng)的方法。1.3直流電機(jī)控制系統(tǒng)概述趙開(kāi)理.基于單片機(jī)設(shè)計(jì)直流電機(jī)控制系統(tǒng)[D].南京郵電大學(xué),2017.趙開(kāi)理.基于單片機(jī)設(shè)計(jì)直流電機(jī)控制系統(tǒng)[D].南京郵電大學(xué),20直流電機(jī)工作的基本原理直流電動(dòng)機(jī)，一直以來(lái)都是被中國(guó)作為換能器來(lái)使用的。能夠發(fā)現(xiàn)，利用電磁力，不少直流電機(jī)能夠形成方向固定的轉(zhuǎn)矩，然后以此達(dá)到持續(xù)不斷旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的，圖1.1是其物理模型。選擇直流電機(jī)為研究對(duì)象進(jìn)行研究能夠發(fā)現(xiàn)，其工作原理為：直流電源借助電刷和電樞繞組相連，如此電樞導(dǎo)體就能夠獲得電流。因有磁場(chǎng)存在于電機(jī)內(nèi)部，在電磁力的影響下，轉(zhuǎn)子會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)，促使電機(jī)得以運(yùn)行。經(jīng)分析可知，電機(jī)電樞電路不但并不具備多大的電感，而且電阻也不大，其轉(zhuǎn)動(dòng)體的機(jī)械慣性較為明顯，所以當(dāng)電機(jī)啟動(dòng)時(shí)，不論是電樞轉(zhuǎn)速，還是其反電動(dòng)勢(shì)都會(huì)下降，而與之相法的，便是其啟動(dòng)電流會(huì)越來(lái)越大，通常和額定電流相比，其會(huì)高出十幾倍。當(dāng)電網(wǎng)中通過(guò)這類電流之時(shí)，不但會(huì)有機(jī)械沖擊作用于機(jī)組，同時(shí)換向器也會(huì)有火花出現(xiàn)。由此可以得到這樣一個(gè)結(jié)論：只有電機(jī)在四千瓦及以下之時(shí)，才適用直接合閘起動(dòng)這一方式。通常為了對(duì)啟動(dòng)電流進(jìn)行限制，會(huì)運(yùn)用串聯(lián)的手段將電樞電路和一類設(shè)備相連，那就是可變電阻器。當(dāng)將電機(jī)啟動(dòng)時(shí)，其轉(zhuǎn)速會(huì)越來(lái)越大，各其各段電阻會(huì)根據(jù)電流情況分階段出現(xiàn)短路現(xiàn)象，如此就達(dá)到了限制啟動(dòng)電流的目的。此類手段便是人們常說(shuō)的串聯(lián)電阻啟動(dòng)，由于其并不復(fù)雜，所以在一些規(guī)模不大的直流電機(jī)中具備較高的使用頻率。而對(duì)于規(guī)模較大的直流電機(jī)，或者啟動(dòng)頻率較高的電機(jī)而言，因?yàn)閱?dòng)之時(shí)需要耗能較高，所以其在這些電機(jī)面前并不具備適用性。當(dāng)然在一些特殊需求中，比如城市有軌電車運(yùn)行中，此類手段對(duì)于降低設(shè)備重量，為維護(hù)工作提供方便等十分有利，因此也很受青睞。圖1.1直流電機(jī)的物理模型圖1.3.2H橋電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路利用PWM來(lái)進(jìn)行調(diào)速，實(shí)際上就是把波形作為使用端，為此我們要非常熟悉電路模塊的設(shè)計(jì)，并對(duì)其進(jìn)行研究，了解，方便我們對(duì)模塊的設(shè)計(jì)奠定基礎(chǔ)。圖1.3H橋式電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路上圖是H橋電機(jī)的驅(qū)動(dòng)電路圖。因?yàn)樗男螤铑愃朴贖，這便是其稱呼的由來(lái)。中間的單杠是主要作用的地方。該示意圖由一個(gè)電機(jī)和四個(gè)三極管組成。（上圖和下兩張圖是原理圖。）經(jīng)分析可知，在H橋電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路里，主要有兩類元件，一類為電機(jī)；一類為晶體管，其數(shù)量分別為1、4個(gè)。如果想要對(duì)引擎進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，您需要對(duì)角創(chuàng)建一對(duì)三極管，按照各企業(yè)晶體管對(duì)連續(xù)性情況，電流數(shù)據(jù)會(huì)慢慢流過(guò)電機(jī)，以達(dá)到對(duì)電機(jī)轉(zhuǎn)向進(jìn)行控制的目的。圖1.4H橋式驅(qū)動(dòng)電機(jī)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)通過(guò)圖1.4能夠發(fā)現(xiàn)，如果導(dǎo)通管Q1、Q4，電流方向?yàn)檎龢O→Q1，Q4→負(fù)極，在這種情況下，電流會(huì)控制電機(jī)旋轉(zhuǎn)方向，令其變?yōu)轫槙r(shí)針?lè)较?。如果?dǎo)通管Q2、Q3，電機(jī)又會(huì)反向旋轉(zhuǎn)，也就是逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。圖1.5H橋式驅(qū)動(dòng)電機(jī)逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)二、系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì)從結(jié)構(gòu)上來(lái)看，硬件電路包含四類電路，除了復(fù)位和時(shí)鐘電路外，便是驅(qū)動(dòng)和信號(hào)電路。對(duì)于驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)而言，其電路工業(yè)結(jié)構(gòu)為：一是功放電路，選擇的是H橋電路；二是可控開(kāi)關(guān)控制元件，選擇的是GTR。對(duì)于控制單元而言，其編程控制運(yùn)用的是匯編語(yǔ)言，H電路GTR啟閉由AT89C51定時(shí)器來(lái)控制，同時(shí)它還可以控制電機(jī)轉(zhuǎn)速。2.1時(shí)鐘電路在這類電路中，不論是電容C1，還是電容C2，其典型值確定成30pF附近即可。盡管在選擇它的外部電容器之時(shí)，并沒(méi)有對(duì)其大小尺寸有什么規(guī)定，然而不得不注意的是，其大小會(huì)令振蕩器頻率以及穩(wěn)定性等都受到較大影響，而振蕩器頻率又和系統(tǒng)時(shí)鐘頻率成正比關(guān)系，和單片機(jī)運(yùn)行速度成正比關(guān)系。圖2.1時(shí)鐘電路此次設(shè)計(jì)兩類元件，一是微調(diào)電容器兩個(gè)，分別用C1、C2表示，材質(zhì)為陶瓷，其值為30pF；二是內(nèi)部時(shí)鐘，其頻率達(dá)到12兆赫。如果想要指導(dǎo)其時(shí)鐘管理系統(tǒng)以及控制芯片技術(shù)的運(yùn)行是否正常，能夠采取的手段有許多，復(fù)雜度最低的就是借助萬(wàn)用表來(lái)對(duì)單片機(jī)晶振引腳對(duì)地電壓進(jìn)行檢測(cè)，晶振引腳有兩個(gè)，通常情況下，其對(duì)地電壓分別為2.24、2.09V。2.2復(fù)位電路初始化PC機(jī)，令其變?yōu)?000H單元便是復(fù)位的作用所在，當(dāng)單片機(jī)被復(fù)位后，其就能夠從0000H開(kāi)始運(yùn)轉(zhuǎn)。實(shí)際上，復(fù)位除了上述作用外，還有一個(gè)作用，那就是若因?yàn)椴僮鞔嬖趩?wèn)題或者程序運(yùn)行出現(xiàn)問(wèn)題而導(dǎo)致系統(tǒng)崩潰，也可以通過(guò)復(fù)位這一方式來(lái)走出困境。圖2.2復(fù)位電路剛開(kāi)始將復(fù)位電路通電時(shí)，其中一個(gè)電容處于無(wú)電狀態(tài)，此時(shí)其電阻阻值也不高，而在通電(5V)一段時(shí)間后，電容兩端電會(huì)不斷提升，直到達(dá)到4V，此時(shí)復(fù)位腳點(diǎn)為會(huì)發(fā)生變化，具體而言，是由低到高，從而導(dǎo)致電路復(fù)位系統(tǒng)開(kāi)始運(yùn)行，這便是初始化完成復(fù)位。等找到復(fù)位鍵并將其按下后，電容器兩端會(huì)有放電現(xiàn)象出現(xiàn)，促使電容器返回0V，此時(shí)再進(jìn)行復(fù)位，手動(dòng)復(fù)位原理便是如此。在運(yùn)用手動(dòng)復(fù)位這一方式進(jìn)行復(fù)位操作之時(shí)，若單片機(jī)未能正常運(yùn)行可能是復(fù)位電路有問(wèn)題而導(dǎo)致的，則可借助模擬系統(tǒng)復(fù)位這一手段來(lái)分析是否是此原因，其具體操作為：當(dāng)單片機(jī)運(yùn)行正常時(shí)，其第9腳對(duì)地電壓是“0”，此時(shí)可以將+5V和導(dǎo)線相連（相連時(shí)間不要太長(zhǎng)），從而實(shí)現(xiàn)對(duì)上電復(fù)位現(xiàn)象的模擬，若其正常運(yùn)行受到影響，就表明復(fù)位電路確有故障存在，為了令復(fù)位足夠安全，足夠可靠，在進(jìn)行初始化程序的設(shè)計(jì)之時(shí)，需要進(jìn)行延遲時(shí)間的設(shè)置。2.3信號(hào)輸入電路通過(guò)對(duì)獨(dú)立鍵進(jìn)行分析可知，其各自獨(dú)立存在，都和對(duì)應(yīng)的輸入線相連。各行鍵運(yùn)行狀態(tài)互不影響，因此要想知道按下的鍵是哪個(gè)，只需要對(duì)輸入線電平情況進(jìn)行檢測(cè)即可。能夠分析，獨(dú)立式按鍵電路擁有許多優(yōu)點(diǎn)，比如軟件設(shè)計(jì)復(fù)雜度并不高，能夠進(jìn)行靈活配置等，但必須注意的是，各鍵都需要有專門(mén)的輸入線，所以當(dāng)存在許多鍵時(shí)，會(huì)令電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜度顯著提升，由此可見(jiàn)，只有在兩類情況下，鍵盤(pán)才具備適用性，這兩類情況一是并沒(méi)有多少鍵；二是要求較高的操作速度。處理鍵抖動(dòng)問(wèn)題。通常在按下鍵之時(shí)，不可避免地會(huì)有抖動(dòng)現(xiàn)象出現(xiàn)，而要抗抖動(dòng)，能夠運(yùn)用的手段有許多，其中復(fù)雜度最低的手段為：檢測(cè)有按下鍵這一情況時(shí)，先延遲十幾毫秒，再展開(kāi)“行掃描”操作，或者當(dāng)數(shù)據(jù)顯示子程序存在于系統(tǒng)中時(shí)，通過(guò)對(duì)此程序進(jìn)行調(diào)用，也能夠?qū)㈡I抖動(dòng)問(wèn)題處理掉。圖2.3控制輸入電路2.4電機(jī)PWM驅(qū)動(dòng)模塊的電路此電路結(jié)構(gòu)由兩部分構(gòu)成，一是功率放大器（其選擇的是H橋電路）；二是開(kāi)關(guān)元件（其選擇的是GTR）。在圖2中，將其中的GTR分成VT1、VT4和VT2、VT3兩組。同一組的可以同時(shí)通/斷，而且兩組可交替通/斷。此處借助周期矩形信號(hào)來(lái)控制電機(jī)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)。經(jīng)分析可知，電機(jī)轉(zhuǎn)速的影響因素有許多，脈沖頻率便是其中的一種，若這一頻率較高，對(duì)于電機(jī)連續(xù)性而言更為有利，反之則會(huì)影響到電機(jī)的一類能力，那就是負(fù)載能力。實(shí)驗(yàn)表明，如果這一頻率超過(guò)40赫茲，電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)會(huì)進(jìn)入比較平穩(wěn)的狀態(tài)，然而如果在這種時(shí)候提升其負(fù)載，其運(yùn)轉(zhuǎn)速度便會(huì)變慢，甚至在達(dá)到一定程度后會(huì)慢慢停下來(lái)。如果這一頻率不超過(guò)10赫茲，電機(jī)在轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中會(huì)有跳動(dòng)的情況出現(xiàn)，如果想要避免這類情況，就需要按照電機(jī)具體性能來(lái)對(duì)其展開(kāi)調(diào)節(jié)。由P2.6輸入數(shù)據(jù)信號(hào)和低電平，同時(shí)由P2.7對(duì)低電平進(jìn)行輸入/出，如此便可以對(duì)電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向進(jìn)行控制，而要想對(duì)電機(jī)速度進(jìn)行調(diào)整，就必須運(yùn)用到信號(hào)占空比，當(dāng)需要小幅度的調(diào)整轉(zhuǎn)速之時(shí)，只需要小幅度的對(duì)占空比進(jìn)行調(diào)整即可達(dá)到目的。需要注意的是，在對(duì)H橋電路進(jìn)行搭建之時(shí)，如果選擇的是孤立元件，很容易有擊穿問(wèn)題出現(xiàn)（即同時(shí)導(dǎo)通Q1（Q3）、Q2（Q4））。若想要盡可能避免這類現(xiàn)象的出現(xiàn)，對(duì)芯片進(jìn)行運(yùn)用是不錯(cuò)的手段，通常像L297、L298等驅(qū)動(dòng)芯片的使用頻率都很高。系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)3.1程序框架結(jié)構(gòu)在設(shè)計(jì)系統(tǒng)軟件之時(shí)，連接硬件電路是必須要做的。而當(dāng)電路設(shè)計(jì)達(dá)到高度模塊化的效果之時(shí)，其軟件設(shè)計(jì)也必然具備這一特征。如果想要令此次設(shè)計(jì)相關(guān)功能要求得到充分滿足，就必須要慎重設(shè)計(jì)。首先應(yīng)該考慮調(diào)整該設(shè)計(jì)的軟件和硬件。否則會(huì)浪費(fèi)資源，增加軟件實(shí)現(xiàn)的難度，會(huì)出現(xiàn)信號(hào)故障，由它們組成的系統(tǒng)將無(wú)法運(yùn)行。由此可見(jiàn)，在開(kāi)展設(shè)計(jì)工作之時(shí)，必須先對(duì)兩方面進(jìn)行考慮，從而令信號(hào)轉(zhuǎn)換目標(biāo)能夠?qū)崿F(xiàn)，這兩方面首先是接口兼容性；其次是軟件以及硬件的處理能力。整體軟件設(shè)計(jì)是通過(guò)各個(gè)模塊的集成實(shí)現(xiàn)的，系統(tǒng)最終完成的功能機(jī)器程序結(jié)構(gòu)包括電源模塊，MCU模塊，處理子程序等，還必須包括各個(gè)子程序的部分。大致原理圖如下圖所示：3.2編程設(shè)計(jì)通過(guò)鍵盤(pán)往單片機(jī)中進(jìn)行控制指令的輸入，此時(shí)借助P2.6、P2.7，單片機(jī)能夠完成相應(yīng)PWM脈沖的輸出，此時(shí)另一方再進(jìn)行高電平的輸出，如此就能夠?qū)﹄娐返乃俣纫约稗D(zhuǎn)向進(jìn)行控制。從結(jié)構(gòu)來(lái)看，軟件主要涉及到三類程序，除了中斷處理以及鍵盤(pán)掃描程序外，便是主程序。鍵寄存器、閃爍寄存器地址分別為01H、0CH，它們的復(fù)位值分別是00H、0111B，前者的鍵指的是鍵值，若是key的值為0，就表示其并未被按下，后者的高、低四位分別指的是閃爍時(shí)亮、滅所用的時(shí)間，若對(duì)其值進(jìn)行調(diào)整，便會(huì)閃爍出現(xiàn)頻率發(fā)生變化。此處key值可以選擇0—13的整數(shù)，數(shù)值鍵為0—9，同時(shí)由10對(duì)應(yīng)正轉(zhuǎn)控制，11與12對(duì)應(yīng)反轉(zhuǎn)以及停止控制，確認(rèn)鍵則為13.4、單片機(jī)系統(tǒng)綜合調(diào)試4.1PROTEUS設(shè)計(jì)與仿真平臺(tái)作為仿真分析軟件，Proteus軟件的操作系統(tǒng)十分完善，借助其進(jìn)行仿真設(shè)計(jì)，深受老師和學(xué)生的喜愛(ài)，現(xiàn)在已經(jīng)被大量推廣，它的功能模塊，舉例而言，比如像ARES模塊，其作用為設(shè)計(jì)PCB，比如像ISIS模塊，其作用為對(duì)電路工作原理圖進(jìn)行仿真。能夠發(fā)現(xiàn)，當(dāng)前在對(duì)MCU外圍器件進(jìn)行模擬之時(shí)，能夠運(yùn)用的工具有許多，Proteus軟件作為優(yōu)異。究其緣由，則是因?yàn)槠淠軌驅(qū)υS多MCU芯片如AVR系列、PIC系列等普通MCU,以及LCD、RAM、ROM等MCU外圍電路進(jìn)行模擬。借助此軟件，要想獲得擁有完備功能的單片機(jī)實(shí)驗(yàn)室并不困難。4.2仿真結(jié)果與分析啟動(dòng)仿真后，初始狀態(tài)圖4.1上電圖將啟停按鈕按下，此時(shí)電機(jī)開(kāi)始運(yùn)行，運(yùn)行方向?yàn)轫槙r(shí)針?lè)较颍藭r(shí)Q5、Q6一端分別為低電平、PWM信號(hào)（能夠變化），它們能夠?qū)﹄姍C(jī)轉(zhuǎn)速進(jìn)行控制。若找到方向按鈕，并將其按下，就會(huì)改變電機(jī)轉(zhuǎn)向，其具體情況見(jiàn)圖4.3。在這種情況下，低電平、PWM信號(hào)（能夠變化）分別在Q6、Q5的一端，若找到啟停鍵，并將其按下，此時(shí)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)便會(huì)停止，其狀態(tài)也會(huì)恢復(fù)到和圖4.1一樣。圖4.2啟動(dòng)狀態(tài)（電機(jī)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)）圖4.3啟動(dòng)狀態(tài)（電機(jī)逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)）在圖4.2中，當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)方向?yàn)轫槙r(shí)針?lè)较蛑畷r(shí)，便可展開(kāi)pwm波形的測(cè)量工作，并且這個(gè)波形是要在p3.7處測(cè)才符合要求，此時(shí)需要找到減速鍵，并將其按下，當(dāng)cot0=0ah=10之時(shí)，電機(jī)速度達(dá)到1檔，不會(huì)再下降，圖4.4顯示了示波器的具體情況。圖4.4減速后P3.7波形（COT0=10）同樣的，如果一直按動(dòng)加速鍵直到COT1=0AH＝10后，我們就可以看到如下圖所示的最高值，這個(gè)時(shí)候我們就不必再按動(dòng)加速鍵了，此時(shí)的速度相當(dāng)于11檔的速度。圖4.5加速后P3.7波形（COT1=10）在KeilC中，初始值與不同時(shí)間段的計(jì)時(shí)器的值相結(jié)合再進(jìn)行計(jì)數(shù)。五、總結(jié)與展望對(duì)于本科生而言，畢業(yè)設(shè)計(jì)十分重要，這是我們最后一項(xiàng)非常重要的任務(wù)，所以我們要認(rèn)真對(duì)待。而經(jīng)過(guò)一番努力，我之所以可以順利將畢業(yè)設(shè)計(jì)完成，離不開(kāi)何紅梅老師的指導(dǎo)，離不開(kāi)朋友們的陪伴和支持，在此再一次向何老師以及給予我?guī)椭乃欣蠋煟笥褌儽硎局孕牡母兄x，通過(guò)此次論文的寫(xiě)作，使我獲得頗多的感受和收獲。首先，一定的知識(shí)基礎(chǔ)和選題是寫(xiě)畢業(yè)論文的重中之中，畢業(yè)論文是對(duì)專業(yè)知識(shí)學(xué)習(xí)的總結(jié)，也是對(duì)四年所學(xué)知識(shí)的應(yīng)用和檢測(cè)，所以我們應(yīng)該認(rèn)真對(duì)待。所以在選題的階段，我選擇了《直流電機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)》這個(gè)課題做我的研究對(duì)象。經(jīng)過(guò)何老師寫(xiě)前給我們開(kāi)的指導(dǎo)會(huì)議，于是懷著一顆激動(dòng)的心情，我開(kāi)始了我的寫(xiě)論文之路。當(dāng)一個(gè)人最開(kāi)始做一件事的時(shí)候往往是沒(méi)有頭緒的。于是我就查找了很多有關(guān)于直流電機(jī)的資料再結(jié)合自己的思考和老師的指導(dǎo)，完成了開(kāi)題報(bào)告和文獻(xiàn)綜述。之后，我常?？磁c此有關(guān)的文獻(xiàn)綜述及其視頻資料，為順利完成論文收集資料。正式開(kāi)始寫(xiě)我才發(fā)現(xiàn)這不僅僅只是一篇論文，更是我大學(xué)四年所學(xué)專業(yè)知識(shí)的一個(gè)體現(xiàn)。我感覺(jué)我對(duì)專業(yè)知識(shí)還是有所欠缺，由此也對(duì)我的知識(shí)體系有更深的了解。因此此處也必須對(duì)學(xué)校表示謝意，在畢業(yè)之際，我一定盡我所能完成大學(xué)的最后一個(gè)任務(wù)，交一份滿意的答卷。

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