基于单片机的直流电机闭环调速控制系统

湖南铁道职业技术学院　刘　彤



基于单片机的直流电机闭环调速控制系统

湖南铁道职业技术学院刘彤

本文介绍一种小型直流电机转速闭环控制系统，以单片机为核心，输出PWM驱动电机，数字增量式PID调节转速，实现对直流电机转速控制，给出了软硬件设计方案，进行了实验效果对比，取得了较好的控制效果。

直流电机；L298N；PWM；增量式PID

0　引言

直流电机在工业控制、家电领域得到了广泛应用，其调速有用专用芯片实现的，有用单片机实现的。51系列单片机作为入门级的单片机，也能够实现对直流电机的调速控制，基于PID算法的速度调节，具有精度高、成本低等优点，比较适合初学者学习和使用。

1　系统结构设计

设计一个小型直流电机调速系统，实现直流电机启动、停止、加速、减速等功能。系统以单片机为核心，扩展电机驱动电路驱动直流电机，扩展转速检测电路检测电机的转速，扩展人机交互电路，按键控制电机，调节电机转速，电机转速反馈经PID算法调节输出，在LCD上显示出来，系统结构如图1所示。

图1　系统结构框图

系统选用STC89C52RC单片机为核心，指令执行速度比普通51单片机快一倍，且具有三个16位定时/计数器，适合小型直流电机控制，成本低廉，性价比高［1］。人机交互电路包括按键电路和LCD显示电路。按键电路由四个独立按键接入单片机I/O端口，完成电机启动、停止、加速和减速等的操作控制，LCD显示使用LCD1602液晶显示器，显示2行，每行16个字符，第一行显示电机设置转速、第二行显示当前转速。……