1. 研究目的与意义

近年来，随着电力电子技术、微电子技术和自动控制理论的发展，直流调速技术有了日新月异的变化，可调节的高性能电力拖动系统在现代化工业生产过程中的应用也越来越广。因此，在电力拖动日益严峻的挑战下，发展直流调速技术极其重要，其发展速度之快、应用覆盖范围之广都是前所未有的。而且实践表明，直流电机有优良的调速特性，能在大范围内实现平滑调速，且过载能力大，能承受频繁的冲击负载，对实现无级快速启动调速与制动、反转，能满足自动化系统中各种不同的特殊运行要求，同时带来了巨大的经济和社会效益。

2. 课题关键问题和重难点

本设计主要由主电路、驱动电路、单片机、显示屏、I/O接口芯片、霍尔测速元件等组成。通过设置PWM改变电机两端的电压波形，从而实现调速。通过H桥驱动电路中三极管的导通情况实现电机的正反转。脉冲信号通过霍尔元件中放大电路等系统的处理，测出电机转速。

本设计的关键问题是：（1）如何通过设置PWM实现调速；（2）设置占空比数值进行调速;（3）如何设置计数器/定时器实现分频。难点：（1）如何选择合适的器件完成设计；（2）采用何种方法改变占空比;（3）如何选择合适的电机驱动。

3. 国内外研究现状（文献综述）

1、绪论

1.1课题的背景

随着社会化大生产的不断发展，生产技术越来越复杂，对生产工艺的要求也越来越高，这就要求生产机械能够在工作速度、快速启动和制动、正反转等方面具有较好的运行性能，从而推动电动机调速不断向前发展，自从1834年直流电动机出现以后，作为调速电动机的代表，直流电动机在工业中得到了广泛的应用。最初通过改变电枢电阻实现调速，制造方便价格低廉，但是效率低、机械特性软，不能在较宽范围内平滑调速 ^[1]。

4. 研究方案

本设计主要由主电路、驱动电路、单片机、显示屏、i/o接口芯片、霍尔测速元件等组成。通过设置pwm改变电机两端的电压波形，从而实现调速。通过h桥驱动电路中三极管的导通情况实现电机的正反转。脉冲信号通过霍尔元件中放大电路等系统的处理，测出电机转速。

由于电动机功率不大，单片机采用stc89c52，显示屏采用lcd1602，测速采用霍尔元件，电机采用有刷直流电机、按键采用独立按键。

本设计采用单片机取代模拟电路作为电动机的控制器。模拟电路为了实现控制逻辑需要许多电子元件，这样就使得电路更加复杂，采用单片机后绝大多数控制逻辑可通过软件来实现。单片机具有更强大的逻辑功能，运算速度快，精度高，有大量的存储单元，能够实现更复杂的控制。如果需要修改控制规律，不需要改变系统的硬件电路，只需要修改程序即可。并且在系统调试和升级时，可以不断尝试选择最优参数。数字控制也不会出现模拟电路中经常出现的零点漂移问题。这样一来，就可以避免传统调速方案中的一些缺点，达到提高控制精度的目的。

5. 工作计划

第 1 周 接受任务书，领会课题含义，列出阶段实施计划；

第 2 周 阅读相关资料，理解有关内容；