基于AVR单片机的电机恒流控制研究114

摘      要随着现代技术的发展，恒流源的应用日益广泛，在仪器仪表、电子设备及高新科学技术中，均占有重要地位。本论文设计出一种大范围可调恒流源。具有快速的输出瞬态响应，低输出噪声和纹波，低电流共模噪声，在较低输出功率上非常经济等优点。电机的然而，长期以来，人们更多地致力于对稳压源的研究，在不少应该采用恒流源供电的场所，仍不适当地使用了稳压源。其实，恒流源在许多方面比稳压源更行之有效，例如，各类传感器的恒流源供电，有线通信的远供电源等等。

目    录摘      要 1目      录 4第一章 绪论 51．1 引言 51．2 恒流源及电机控制技术的发展状况 61．3 论文研究方法和内容 7第二章 开发工具简介 72．1 AVR单片机介绍 7http://www.16sheji8.cn/2．2 CPLD介绍 132．3 AVR软件介绍： 15第三章  恒流源原理及控制电路的应用 203．1 恒流源的原理 203．2 恒流源的应用 21第四章  直流电动机的控制原理及控制方法 284.1 直流电动机的控制原理 284.2 直流电动机单极性驱动可逆PWM系统 314.3 直流电动机双极性驱动可逆PWM系统 33第五章 系统详细设计 365．1硬件电路设计： 365．2 软件设计 395．3 软件流程图 49第六章 误差分析和处理 526．1  接地部分 536．2 电磁兼容 53http://www.16sheji8.cn/参 考 文 献 55第一章 绪论1．1 引言恒流源,是一种能向负载提供恒定电流之电路. 它既可以为各种放大电路提供偏流以稳定其静态工作点,又可以作为其有源负载,以提高放大倍数. 并且在差动放大电路、脉冲产生电路中得到了广泛应用。随着大量更为复杂的应用的出现，恒流源控制问题变得越来越重要。因此需要开发出更为复杂的技术，以改善其性能、功耗和安全性。研究低成本，低功耗和程式代码要求较高的恒流控制及其应用已成为恒流控制领域的一个课题。电机控制系统设计目前有多种控制器选择，如选用微控制器（如51系列单片机），DSP控制等等。每种控制器都具有广泛的灵活应用性。在控制电机速度和位移的应用中MCU通常仍是开环系统或电机闭环反馈系统的最佳选择，具有很高的性价比。但是，如果受控电机转速很高，    并有许多线圈，且用于连续转速系统或者需要额外的MCU或微处理器来控制系统的运行，那么基于单片机的恒流控制器则是最佳选择。对于CPU选取 ，89C51是基于累加器的结构单片机，需要大量的程序代码，以实现在累加器和存储器之间的数据传送，因而产生瓶颈现象。且此单片机外围接口电路较复杂，不适宜系统的扩展。AVR与传统类型的单片机相比，除了必须能实现原来的一些基本的功能，其在结构体系、功能部件、性能和可靠性等多方面有很大的提高和改善。如AVR单片机有自动上电复位电路、独立的看门狗电路、低电压检测电路BOD，增强了嵌入式系统的可靠性；AVR单片机具有多种省电休眠模式，且可宽电压运行（2.7-5.5V），抗干扰能力强，可降低一般8位机中的软件抗干扰设计工作量和硬件的使用量； AVR单片机的I/O线全部带可设置的上拉电阻、可单独设定为输入/输出、可设定（初始）高阻输入、驱动能力强（可省去功率驱动器件）等特性，使得I/O口资源灵活、功能强大、可充分利用； 在AVR单片机中，采用32个通用工作寄存器组成快速存取寄存器组，用32个通用工作寄存器代替了累加器，从而避免了在传统结构中累加器和存储器之间数据传送造成的瓶颈现象。同时为增强系统扩展性，在实现A/D变换功能时，我们另选一个CPU对MC14433进行控制，充分体现系统的模块化设计。由于此部分实现功能单一，对CPU的要求不高，故用89C2051来实现。http://www.16sheji8.cn/