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毕业设计 单片机舵机调速技术实验研究

  • 简介:华侨大学毕业设计论文 单片机舵机调速技术实验研究,共49页,18693字,摘 要,本课题设计制作了一个简易的舵机电子控制系统。全面阐述了舵机的调速控制方式,PWM基本原理及实现方式。为实现系统的微机数字化控制,采用AT89C52单片机作
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适用专业:单片机
适用年级:大学
论文编号:108773

论文简介:
  华侨大学毕业设计论文 单片机舵机调速技术实验研究,共49页,18693字
   摘 要
   本课题设计制作了一个简易的舵机电子控制系统。全面阐述了舵机的调速控制方式,PWM基本原理及实现方式。为实现系统的微机数字化控制,采用AT89C52单片机作为整个控制系统的控制电路核心部分,实现对舵机转速参数的显示及测量。
   本次设计有以下一些要求:
   (1)熟悉舵机PWM控制原理,设计一个舵机调速控制系统。
   (2)编写程序,在硬件电路的基础上,完成对舵机的调试。
   (3)测量实验数据,并对结论进行分析,撰写毕业论文。
   舵机PWM调试主要是通过调节PWM占空比来调节电机端电压实现调速的,转速通过红外对管测量。
   硬件电路设计采用AT89C52单片机为核心,对输入的电脉冲信号进行处理,再将PWM信号输入达林顿管驱动电路,同时利用数码管显示电路来实现舵机调速的控制。调速过程中首先要调试好控制电路,用示波器观察控制波形,调试完成后再接主电路进行系统调试。
   软件设计是本系统的难点也是重点,最终舵机控制系统的好坏,很大程度上是由软件程序的优良决定的。通过硬件的设计部分可知,软件程序主要包括:显示程序,PWM产生程序,测速程序。在编写程序的过程中,运用工程化思想,从总体出发,由易到难,这样才能高质高效的完成软件设计的任务。采用C语言而不是汇编语言,因为C语言方便使用,而且移植性好,更容易入手,有利于各个功能部分的实现。软件描述语言采用C51语言,以KEIL为编程环境,并采用模块化设计,提高了设计的效率。
   主要流程包括方案和功能的确定,电路图的绘制,基本程序编制及电路仿真,元件购买及电路板制作,测试电路板,写论文。在设计过程中借助PROTEL来绘制电路图,使用KEIL进行程序的编制,使用PROTEUS仿真运行,在一块万用板上制作了所有的电路,在线调试借助了单片机学习板。
   最后对本次设计进行总结。本系统大部分功能由软件来实现,吸收了硬件软件化的思想,电路简单明了,系统稳定性大大提高。通过此次设计,深入了解整个电子设计的流程和重点,学习使用了各种相关的软件,能熟练地运用单片机的技术。
   关键词:舵机,AT89C52单片机,PWM技术,转速
   目 录
   第一章 绪论 1
   1.1 单片机的应用与发展 1
   1.1.1 单片机的发展过程 1
   1.1.2 单片机的发展趋势 4
   1.1.3 单片机的应用 5
   1.2 舵机介绍 6
   1.3 本文设计内容与要求 7
   1.3.1 设计内容 7
   1.3.2 设计要求 7
   1.4 本章小结 7
   第二章 单片机控制舵机系统原理 8
   2.1 单片机介绍 8
   2.1.1 单片机的结构 8
   2.1.2 单片机的性能 8
   2.1.3 单片机的工作原理 9
   2.2 舵机工作与控制原理 11
   2.2.1 舵机的工作原理 11
   2.2.2 舵机的控制方式 11
   2.3 单片机实现舵机转角控制 12
   2.4 本章小结 14
   第三章 基于AT89C52单片机控制舵机系统设计 15
   3.1 方案的选择和论证 15
   3.1.1 电源 15
   3.1.2 舵机驱动调速模块 16
   3.1.3 舵机驱动模块 16
   3.1.4 速度检测模块 16
   3.1.5 转角显示模块 16
   3.1.6 小结 16
   3.2 系统的硬件设计与实现 17
   3.2.1 转角显示模块的设计与实现 17
   3.2.2 转速检测模块的设计与实现 18
   3.2.3 舵机PWM驱动模块的设计与实现 19
   3.2.4 舵机驱动模块的设计与实现 20
   3.2.5 电源的设计与实现 20
   3.3 开发工具及语言 21
   3.3.1 Keil μVision软件 21
   3.3.2 程序的编写、编译、下载及调试 21
   3.4 实现系统的Proteus仿真 22
   3.4.1 Proteus软件 22
   3.4.2 系统仿真流程 22
   3.5 本章小结 23
   第四章 单片机控制舵机实验 24
   4.1 实验过程 24
   4.1.1 实验线路的连接 24
   4.1.2 程序的写入及调试 24
   4.2 实验结果和结论 25
   4.2.1 实验结果 25
   4.2.2 实验结论 26
   4.3 本章小结 26
   第五章 PCB结构设计 27
   5.1 PCB设计平台 27
   5.2 各单元原理图 27
   5.3 PCB实物照片 32
   第六章 结束语…………………………………...33
   致谢
   参考文献
   附录
   附图1单片机程序清单 …………..…… ………………………….….37
   附图2元件清单……..………………… …………………………......…40
   附图4本设计实验效果照片…………… …………………..……… .…41
   附图5本设计实验示波器照片………… ……………..……………..…44


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