1. 研究目的与意义
在现代工业中，电动机作为电能转换的传动装置被广泛应用于机械、冶金、石油化学、国防等工业部门中，随着对生产工艺、产品质量的要求不断提高和产量的增长，以及微电子技术、电力电子和计算机技术的飞速发展，越来越多的生产机械要求能实现直流调速系统数字化。长期以来，直流调速系统数字化一直占据着调速控制的统治地位。由于它具有良好的线性调速特性，简单的控制性能，高效率，优异的动态特性，现在仍是大多数控制电动机的最优选择。
以前电动机大多使用由模拟电路组成的控制柜进行控制，现在单片机已经开始取代模拟电路作为电机控制器。特别是由于采用了微处理器及其他先进技术，使数字式直流调速装置具有很高的精度、优良的控制性能和强大的抗干扰能力，在国内外已得到广泛的应用。本设计提出基于单片机的直流电机控制系统设计，通过设计，进一步巩固单片机的基本知识，掌握电机调速的设计方法。为今后作相关设计打下基础。
2. 课题关键问题和重难点
本文将研究一种基于单片机的直流电机控制系统设计，在此设计系统中，采用PWM进行控制，由单片机作为控制电路的主控部分，综合各方面因素考虑，本课题将采用AT89S52,利用AT89S52芯片进行低成本直流电动机控制系统的设计，能够简化系统构成、降低系统成本、增强系统性能、满足更多应用场合的需要。采用专用电机驱动L298驱动电机，本系统将L298的两个通道进行并联，驱动一个机组，最大驱动电流可达到4A。另外根据要求，分别设计了5个传统的机械按键，实现对电机的正转、反转、急停、加速、减速的控制。另外添加显示器来实现对转速以及占空比的现实，方便功能的选择与转速的观察。
课题难点:
（1）电动机的转速采集与显示电路的设计。
3. 国内外研究现状（文献综述）
直流电机是利用电磁感应原理实现直流电能和机械能相互转换的电磁装置，将直流电能转换成机械能的电机称为直流电机，反之则成为直流发电机。直流电机具有调速范围广且平滑，起、制动转矩大，过载能力强，易于控制的优点，常用于对调速有较高要求的场合[1]。早期直流电动机的控制均以模拟电路为基础,由运算放大器、非线性集成电路以及少量的数字电路组成,控制系统的硬件部分非常复杂,功能单一,而且系统非常不灵活、调试困难,阻碍了直流电动机控制技术的发展和应用范围的推广。随着单片机技术的日新月异,使许多控制功能及算法可以采用软件技术来完成,不但为直流电动机的控制提供了更大的灵活性,而且使系统能达到了更高的性能,从而大大节约了人力资源,降低了系统成本,有效地提高了工作效率[2]。随着单片机的性能不断提高，其越来越广泛地应用到工业、农业、网络、通信以及人们日常生活等众多领域中。其不仅能够满足很多应用场合的需要，而且具有集成度高、功能强、速度快、体积小、功耗低、使用方便、性能可靠及价格低廉等特点[3]。
在电动机进行档位调速控制时可以以下几种方案。控制方式选择（1）方案一：基于变频器的方式。调速效率高，属于高效调速方式。这是由于在频率变化后，电动机仍在同步转速附近运行，基本保持额定转差。只是在变频装置系统中会产生变流损失，以及由于高次谐波的影响，电动机的损耗增加，从而效率有所下降并且成本过于昂贵代价太大，又因变频器输出的电流或电压的波形为非正弦波而产生的高次谐波，对电动机及电源会产生种种不良影响。（2）方案二：基于单片机的方式。成本低，控制内容多，抗干扰能力强，不会发生任何误动作，响应速度快，不会对其它电器产生干扰，体积小，成本低，功耗小。（3）方案三：基于plc的方式。该方法使PLC工作在DC/DC斩波模式，通过将固定直流电压转变为可变直流电压提供给电机电枢。Pang-Pang控制是依据参考速度来导通或关断直流电机的电源。这种方法简单、迅速而且有效，能够在0至100%范围内调整电机转速[4]。所以综上所述，从实用性与价格方面考虑，本设计选用单片机控制系统方案，可靠性更高。
单片机的使用领域已十分广泛，如智能仪表、实时工控、通讯设备、导航系统、家用电器等。各种产品一旦用上了单片机，就能起到使产品升级换代的功效，常在产品名称前冠以形容词智能型，如智能型洗衣机等[5]。利用单片机的数字输出来对模拟电路进行控制。模拟信号的值可以连续变化，其时间和幅度的分辨率都没有限制。利用单片机外部控制定时器8254，用定时器0和定时器2产生一路pwm信号。
4. 研究方案
根据任务和实际要求，该总体方案主要本系统主要由单片机最小系统模块、PWM控制模块、驱动模块、电机参数采集模块、转速显示模块、电源模块及按键控制模块组成。电动机主要通过PWM有级调速来实现。系统构成框图4-1所示。
单片机主要采用AT89S52，AT89S52是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8k字节Flash，256字节RAM，32位I/O口线，看门狗定时器，2个数据指针，三个16位定时器/计数器，一个6向量2级中断结构，全双工串行口，片内晶振及时钟电路。
5. 工作计划
第1周接受任务书，领会课题含义，按要求查找相关资料；
第2周阅读相关资料，理解有关内容；
第3周翻译相关英文资料，提出拟完成本课题的方案，写出相关开题报告一份；
以上是毕业论文开题报告，课题毕业论文、任务书、外文翻译、程序设计、图纸设计等资料可联系客服协助查找。
