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基于51單片機的直流電機PWM調速控制系統Proteus仿真設計

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本文主要研究了利用MCS-51系列單片機控制PWM信號從而實現對直流電機轉速進行控制的方法。本文中采用了三極管組成了PWM信號的驅動系統，并且對PWM信號的原理、產生方法以及如何通過軟件編程對PWM信號占空比進行調節，從而控制其輸入信號波形等均作了詳細的闡述。另外，本系統中使用了霍爾元件對直流電機的轉速進行測量，經過處理后，將測量值送到液晶顯示出來。
附件含代碼，仿真。

單片機源程序如下:
  1. #include <reg52.h>
  2. #define uchar unsigned char
  3. #define uint unsigned int
  4. void displaym();
  5. sbit en=P2^5;                //1602  6管腳
  6. sbit rs=P2^7;         //1602端口        4管腳
  7. sbit rw=P2^6;//lcd1602控制端口 5管腳
  8. sbit num1=P1^0;                                                //占空比加1
  9. sbit num2=P1^1;                                                                   //占空比減一
  10. sbit num3=P1^2;                                                                                           //正傳
  11. sbit num4=P1^3;                                                                                                         //反轉
  12. sbit num5=P1^4;                                                                                                                   //開始停止切換

  14. sbit out=P3^4;                                                         //PWM輸出用于正傳
  15. sbit out1=P3^7;                        //PWM輸出用于反轉

  17. uint zhuansu,flag,z1,z2,m,flag_1,zheng,fan,kai;




  22. void delay(uint z)//延時1ms函數
  23. {

  25. uint x,y;
  26. for(x=0;x<z;x++)
  27.      for(y=0;y<110;y++);
  28. }



  32. void write_com(uchar com)//向1602寫一字節（控制指令）
  33. {
  34.   rs=0;
  35.   P0=com;
  36.   delay(5);
  37.   en=0;
  38.   delay(10);
  39.   en=1;
  40. }
  41. void write_data(uchar date)//向1602寫一字節（數據）
  42. {
  43.   rs=1;
  44.   P0=date;
  45.   delay(5);
  46.   en=0;
  47.   delay(5);
  48.   en=1;
  49. }
  50. void init()//初始化函數
  51. {
  52.   en=0;
  53.   rw=0;
  54.   write_com(0x01);         //lcd初始化
  55.   write_com(0x38);                                           //5X7顯示
  56.   write_com(0x0c);                         //關閉光標
  57.   TMOD=0x01;               //定時器方式1           
  58.   TH0=0xdc;
  59.   TL0=0x00;                //定時器裝入初值
  60.   EA=1;                    //開總中斷
  61.   ET0=1;                   //定時器0開中斷
  62.   TR0=1;
  63.   EX1=1;
  64. IT1=1;                 //定時器啟動  
  65. TH1=0xfc;
  66.   TL1=0x66;//定時100us
  67.   ET1=1;                   //定時器1開中斷
  68.   TR1=1;
  69.   write_com(0x80);
  70.   write_data('V');
  71.   write_data(':');
  72.   write_com(0x87);                 //第一行顯示轉速
  73.   write_data('r');
  74.   write_data('p');
  75.   write_data('m');
  76.   write_com(0xc0);
  77.   write_data('z');
  78.   write_data('h');
  79.   write_data('a');
  80.   write_data('n');
  81.   write_data('k');
  82.   write_data('o');
  83.   write_data('n');
  84.   write_data('g');
  85.   write_data('b');
  86.   write_data('i');          //在第二行顯示zhankongbi:
  87.   write_data(':');
  88.   displaym();
  89. }
  90. void keyscan()  //鍵盤掃描函數
  91. {
  92.   if(num1==0)     
  93.   {
  94.     delay(5);      //消除抖動
  95.          if(num1==0)
  96.          {
  97.                 if(m<=199)
  98.                  m++;
  99.                         displaym();                                                                  //設定占空比加一
  100.      }
  101.   }
  102.   if(num2==0)
  103.   {
  104.     delay(5);
  105.          if(num2==0)
  106.          {
  107.                   if(m>=1)
  108.                 m--;
  109.                         displaym();                                        //設定占空比減一
  110.         
  111.          }
  112.   }
  113.     if(num3==0)
  114.   {
  115.     delay(5);
  116.          if(num3==0)
  117.          {
  118.           zheng=1;                //正傳標志置1
  119.           fan=0;          // 反轉標志置0
  120.         
  121.          }
  122.   }
  123.       if(num4==0)
  124.   {
  125.     delay(5);
  126.          if(num4==0)
  127.          {
  128.           zheng=0;                 //正傳標志置0
  129.           fan=1;          // 反轉標志置1
  130.         
  131.          }
  132.   }
  133.       if(num5==0)
  134.   {
  135.     delay(5);
  136.          if(num5==0)
  137.          {
  138.          while(num5==0)         ;
  139.           kai=1-kai;
  140.          }
  141.   }
  142. }
  143. void display()
  144. {
  145.   write_com(0x82);
  146.   zhuansu=zhuansu*30;          //將兩秒內的計數乘以30得到轉每分

  148.   if(zhuansu/10000!=0)
  149.    write_data(zhuansu/10000+0x30);                                                  //如果轉速的萬位不為0        正常顯示否則顯示空格
  150.    else
  151.    write_data(' ');

  153.   if(zhuansu/1000==0)
  154.   write_data(' ');
  155.   else
  156.   write_data(zhuansu%10000%1000+0x30);                                                                //如果轉速小于1000 千位為空格 否則正常顯示
  157.   
  158.   if(zhuansu/100==0)
  159.   write_data(' ');
  160.   else
  161.   write_data(zhuansu%10000%1000/100+0x30);                                           //如果轉速小于100 百位為空格 否則正常顯示

  163.     if(zhuansu/10==0)
  164.   write_data(' ');
  165.   else
  166.   write_data(zhuansu%10000%1000%100/10+0x30);                                  //如果轉速小于10 十位為空格 否則正常顯示

  168.   write_data(zhuansu%10000%1000%100%10+0x30);
  169.   write_com(0xd0);                          //如果沒有這句，當中斷內的顯示函數執行完，就會在轉速的位置顯示占空比數據，導致亂碼
  170. }
  171. void displaym()
  172. {
  173. write_com(0xcb);
  174.    if(m/200%10!=0)
  175.   write_data(m/200%10+0x30);                           //如果占空比百位不為0則顯示百位否則顯示空格
  176.   else
  177.   write_data(' ');
  178.   
  179.   if(m/200%10==0&&m/20%10==0)
  180.   write_data(' ');
  181.   else
  182.   write_data(m/20%10+0x30);                                 //如果占空比小于10 十位正常顯示  否則顯示空格
  183.   
  184.   write_data(m/2%10+0x30);                                 //顯示個位
  185. }
  186. void main()
  187. {
  188.     flag_1=0;
  189.         m=100;                                                         //占空比為100
  190.         zhuansu=0;                                           //轉速初值0
  191.         flag=0;
  192.         zheng=1;                                  //初始化電機正轉動
  193.         fan=0;

  195.     init();              //初始化

  197.         while(1)
  198.         {
  199.         keyscan();                                //鍵盤掃描程序



  203.          
  204.         }

  206. }
  207. void int1()interrupt 2                                //外部中斷1脈沖技術記錄電機的轉速 電機轉一圈zhuansu加一
  208. {
  209.   zhuansu++;
  210. }
  211. void int2()interrupt 3                                  //定時器0顯示轉速
  212. {

  214.   TH0=0xdc;
  215.   TL0=0x00;//定時10ms
  216.   flag++;
  217.          
  218.   if(flag==200)                                   //計時到達2s
  219.     {


  222.         display();                                        //顯示轉速
  223.         zhuansu=0;                                          //轉速置0
  224.         flag=0;

  226.         }
  227. }
  228. void int3()interrupt 1                                         //產生PWM
  229. {
  230.   
  231.   TH1=0xff;
  232.   TL1=0x00;//定時100us
  233.   
  234.           flag_1++;
  235.         if(flag_1>199)
  236.         flag_1=1;
  237.         if(kai==1)                  //如果kai==1電機啟動
  238.         {
  239.         if(zheng==1)                                //電機正轉
  240.         {
  241.         if(flag_1<m)                                          //小于占空比m輸出PWM=0輸出電壓為1
  242.      {out=0;
  243.          out1=1;}
  244.          else
  245.          {
  246.            out=1;
  247.            out1=1;
  248.          }
  249.          }
  250.                  if(fan==1)                           //電機反轉
  251.         {
  252.         if(flag_1<m)                                //小于占空比m輸出PWM=0輸出電壓為1
  253.           {
  254.             out=1;
  255.                 out1=0;
  256.           }
  257.          else                                                                         //大于m輸出PWM=1輸出電壓為0
  258.           {
  259.             out=1;
  260.                 out1=1;
  261.           }
  262.          }
  263.          }
  264.          if(kai==0)                          //kai=0電機停止轉動
  265.          {
  266.            out=1;
  267.            out1=1;
  268.          
  269.          }
  270. }



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28__proteus仿真.zip (113.13 KB, 下載次數: 277)
08__參考文檔.zip (700.03 KB, 下載次數: 182)
01__c程序 注釋.zip (55.35 KB, 下載次數: 209)

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沙發
ID:587564 發表于 2020-2-17 13:32 | 只看該作者
樓主，這個程序并不能實現調速，但是你的仿真文件里自帶的那個hex文件可以實現，你這個程序是有什么問題嗎
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板凳
ID:298008 發表于 2020-3-2 07:51 | 只看該作者
謝謝樓主分享！！！
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地板
ID:766310 發表于 2020-6-2 08:52 | 只看該作者
樓主，很棒棒，謝謝你，我要仔細研讀
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5#
ID:736774 發表于 2020-6-8 15:22 | 只看該作者
愛了愛了，很有參考價值
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6#
ID:89528 發表于 2020-10-25 23:20 | 只看該作者
與此文基本一致，http://www.zg4o1577.cn/bbs/dpj-119249-1.html，程序有刪減或改動
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7#
ID:940593 發表于 2021-6-19 19:11 | 只看該作者
學到了，謝謝樓主
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