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自动化学院

综合实验报告

综合实验(1)：51系列单片机直流电机闭环调速实验

——基于Protuse仿真实验平台实现

专业：电气工程与自动化

班级：

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**：

时间：

一、设计要求

1．设计硬件电路：

(1)直流电机采用编码器测速

(2)直流电机速度给定采用电位器进展模拟电压给定，0——5V

(3)AD转采用12位转换

(4)显示采用8位LED，或者LCD1602显示

(5)键盘4*4，PID等参数通过键盘设置。

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2．软件

(1)控制算法：数字PID，参数在线修改。

(2)显示窗口：显示速度的设置值SV、速度的实际值PV。

(3)实际速度值，速度峰值、峰值时间等通过串口上传到上位(选做)

二、实验容

直流电PWM控制系统的主要功能包括：直流电机的加速、减速以及电机的正转

和反转，并且可以调整电机的转速，还可以方便的读出电机转速的大小，能够很方便

的实现电机的智能控制。其间，还包括直流电机的直接清零、启动〔置数〕、暂停、连

续功能。该直流电机系统由以下电路模块组成：振荡器和时钟电路：这局部电路主要

由AT89C52、些电容、晶振组成。设计输入局部：这一模块主要是利用带中断的独立

式键盘来实现。设计控制局部：主要由AT89C52单片机的外部中断扩展电路组成。设

计液晶显示局部由LCD1602液晶显示模块组成。直流电PWM控制实现局部：主要

由一些二极管、电机和L298直流电机驱动模块组成。

1．主控电路

主控型号：AT89C52

图2-1单片机最小系统

2．电机驱动电路

电机的驱动芯片选用L298N作为驱动芯片，工作稳定电机驱动信号由单片

提供，信号经过光耦隔离后，通过L298N的输出脚与两个电机相连，L298N部包

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含4通道逻辑驱动电路，可以方便的驱动两个直流电机，或一个两相步进电机。

L298N可承受标准TTL逻辑电平信号VSS，VSS可接4．5～7V电压。4脚VS接

电源电压，VS电压围VIH为＋2．5～46V。输出电流可达2．5A，可驱动电感

性负载。L298N的OUT1，OUT2和OUT3，OUT4之间可分别接电动机，该4个

端口用来控制电机的转向，L298的另外两个使能端是用来通过调节占空比控制电

机转速。

图2-2电机驱动电路

3．键盘输入电路

采用键盘4*4，进PID等参数通过键盘设置

图2-3输入电路

4．AD采集电路

型号：TLC25