基于LPC1752的直流电机调速系统设计开题报告

1．研究的背景、目的及意义

1.1 研究背景

随着计算机，微电子技术的发展和新型电力电子器件的出现。电动机的控制方式方法也产生了巨大的变化。电动机的控制技术的发展要靠微电子技术，电力电子技术，永磁材料技术，传感器技术，微机应用技术等最新的发展成就。正是因为这些技术在这几十年里的发展使得电动机的控制发生了巨大的变化。电动机的驱动部分所采用的功率器件经历了几次的更新换代以后，速度变得更加迅速，控制更容易的全控型功率器件MOSFET和IGBT慢慢成为了主流。其中，基于LPC1752的直流电动机的PWM方法，变频技术在直流调速中得到了广泛的应用。所以应用先进的控制算法，开发全数字化智能运动控制系统将成为新一代运动控制系统设计的发展方向。

本设计研究了一种基于LPC1752的直流电动机转速控制，通过直流电机驱动电路控制直流电机的运转，加强对直流电动机转速控制的了解。

1.2 研究目的及意义

直流电动机是日常的动力提供元件，在日常生活中占据着重要的地位。研究直流电动机的速度控制是非常重要的。ARM是这几年发展非常快速的处理器，有着很好的应用前景。把ARM应用于直流电动机的调速控制，将会有极大的使用价值。微型电子和计算机技术的发展，为计算机的控制技术的发展和应用奠定了坚实的基础。如果没有微型处理器的仪器不可成为仪器，没有微型机的控制系统也谈不上现在工业控制系统。

进行毕业设计论文的课题，他既要系统的掌握和运用课本里的知识，还要有目的的将其运用到我们的设计之中，让两者进行最好的融合。在这一过程中，我们可以把所学的知识和理论加以梳理和总结，从而起到温故知新，推陈出新的效果。

本课题将对基于ARM微处理器的直流驱动电动机转速控制系统做出深入研究，并且对其设计，开发，调试方面做出研究。

2．主要研究内容和预期目标

一、研究内容

1、掌握NXP公司LPC1752 ARM系列单片机的原理及应用设计。

2、掌握单片机C程序设计。

3、学习掌握AK100系列单片机仿真器的调试、使用（设备需要：仿真器和计算机）。

4、学习掌握单片机外围硬件电路的设计及相应实际应用功能的程序设计，使用C语言编写直流电机调速控制程序和正交编码信号采集程序，实现闭环精确地控制直流电机速度。

5、通过课题的实践，掌握了电子产品设计的一般过程，提高了综合应用了专业基础理论知识的能力，为走上工作岗位奠定了良好的基础。

二、预期目标

1、学习掌握ARM Cortex-M3处理器的基本原理。

2、掌握PWM直流调速系统的原理及方法，学习其驱动电路基本原理。

3、掌握光电编码器的测量原理，学习信号采集电路的基本原理。

4、按照电路图，安装、调试部分硬件电路。

5、掌握单片机C语言及其程序设计一般方法；学习AK100系列仿真器的配置及软件环境的使用。

6、主要实现目标：

（1）直流电机调速控制程序的运行；

（2）掌握简单的人机接口和中断处理等应用程序；

（3）实现直流电机调速控制的基本功能。

3．拟采用的研究方法、步骤

研究方法：

本课题采用的研究方法主要是进行自我的学习和实验。参考相关的文献中的程序与该题目的比较，分别学习课题的各个模块的程序，自己进行举一反三的程序编写。

研究步骤：

首先，要进行对LPC900系列单片机内部结构及其程序语言的熟悉工作，这就要求自己进行课外书籍网络等渠道的学习，熟练掌握LPC900系列单片机内部结构为此次的课题打好基础。

其次，还需要了解产品的电路及相关IC的使用；电路已经在以前的课程中遇到过了，需回顾温习一下。而对于焊接、安装产品，调试相关硬件，也需要进行一定的操作练习。

此外，学习TKS仿真器的使用；编制显示等接口程序，编制中断处理、步进电机驱动输出等功能程序，编制自动清洗过程的全自动控制程序都是要及其认真的。

最后就是对自己所作实物的总体调试以及课程设计报告的撰写。

4．主要参考文献

[1]周立功.深入浅出Cortex-M3LPC175X(上册).广州:致远电子有限公司, 2010

[2]周立功.深入浅出Cortex-M3LPC175X(下册).广州:致远电子有限公司, 2010

[3]王为青 程国钢.单片机Keil Cx51应用开发技术.广州:人民邮电出版社， 2006

[4]肖金球.单片机原理与接口技术.广州:清华大学出版社， 2004

[5]何立民. 单片机高级教程应用与设计. 北京：北京航空航天大学，2002

[6]高继坤等.运算放大器应用电路的分析.北京：北京理工大学出版社，1989

[7]李远文.胡筠编著.有源滤波器设计.北京:人民邮电出版社,1986

[8]何立民.单片机高级教程应用电路的分析.北京：北京航空航天大学，2002

5．具体进度安排（包括序号、起迄日期、工作内容）