1. 研究目的与意义
在各种类型的电机中，直流电机因良好的启动性能、制动性能、调速性能并且能够快速响应而在航天、工业、数字化控制等领域得到了广泛应用。
同时，直流电机能够快速无极启动、停止、加速、减速以及正向和反向运转。
在电机调速方面，自PWM调速技术出现以来，迅速被应用于直流电机调速领域中，并且其在性能方面、成本方面以及操作方面表现出了很多优势，因此得到了广泛应用。
2. 课题关键问题和重难点
关键问题：1. 要以单片机为控制核心，产生一定占空比的PWM脉冲，实现对直流电机转速的控制。
同时利用光电传感器将电机速度转换成脉冲频率反馈到单片机中，实现转速闭环控制，达到转速无静差调节的目的。
2. 经查阅大量参考文献得知，在直流电机控制系统中使用最多的测速模块即为光电传感器，该模块根据对射光电传感器（红外发光二极管、NPN光电三极管）发射并接收信号。
3. 国内外研究现状（文献综述）
1831年法拉第发现了电磁感应现象，奠定了现代电机的理论基础。
十九世纪四十年代研制成功了第一台直流电机，经过约七十年，直流电机才趋于成熟阶段。
早在1915年，美国人Langmil发明了控制栅极的水银整流器，制成了由直流变交流的逆变装置；20世纪30年代，有人提出用离子装置实现电机的定子绕组按转子位置换接的所谓整流子电机，此种电机由于可靠性差、效率低、整个装置笨重而又复杂，故无实际意义。
4. 研究方案
系统总体框图： 系统框图主要由单片机最小系统模块、直流电机控制模块、光电传感测速模块、液晶显示模块、按键控制模块和电源降压模块等组成，其中直流电机控制模块由电机驱动和电机控制两部分组成。
系统基本方框图如图所示。
设计具体方案：1. 通过按键控制调整PID参数产生对应的PWM波，以控制直流电机驱动模块，暂定将直流电机转速分为9个等级，占空比分别为10%~90%（隔10取整）；2. 通过电源降压模块为直流电机驱动模块供电（12V/2A）；3. 通过光电传感测速模块检测直流电机的转速，将频率反馈给单片机处理；4. 将直流电机的状态、转速等信息在LCD1602显示器上显示，增加人机互动。
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；第 4 周 确定传感器、电机驱动电路，参阅有关资料，分析电机调速电路工作原理；第 5 周 进行初步硬件设计、熟悉单片机开发工具；第 6 周 设计单片机扩展电路并绘制单片机系统电路；购买材料；期中检查；第 7 周 进行软件设计，绘制流程图，编写程序；第 8 周 编写调试程序，进一步修改完善原理图和程序；第 9 周 硬件制作和完善软件设计；第10周 软硬件联调；验收成果，；第11周 完成毕设论文查重，提交毕设论文终稿和检测报告，接受答辩资格审查；第12周 评阅教师评阅论文；参加答辩。
第13周 检查毕设文档；毕设结束。
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