直流电扇控制任务书.doc

毕业设计（论文）开题报告
（课题目的意义；主要设计（研究）内容；设计（研究）方案；预期成果；进度安排及主要参考文献等）
一、课题目的及意义
近年来，随着科技的进步，直流电机得到了越来越广泛的应用，直流具有优良的调速特性，调速平滑，方便，调速范围广，过载能力强，能承受频繁的冲击负载，可实现频繁的无极快速起动、制动和反转，需要满足生产过程自动化系统各种不同的特殊要求，从而对直流电机提出了较高的要求，改变电枢回路电阻调速、改变电压调速等技术已远远不能满足现代科技的要求，这是通过PWM方式控制直流电机调速的方法就应运而生。
采取传统的调速系统主要有以下的缺陷：模拟电路容易随时间飘移，会产生一些不必要的热损耗，以及对噪声敏感等。而用PWM技术后，避免上述的缺点，实现了数字式控制模拟信号，可以大幅度减低成本和功耗。并且PWM调速系统开关频率较高，仅靠电枢电感的滤波作用就可以获得平滑的直流电流，低速特性好；同时，开关频率高，快响应特性好，动态抗干扰能力强，可获很宽的频带；开关元件只需工作在开关状态，主电路损耗小，装置的效率高，具有节约空间、经济好等特点。
随着我国经济和文化事业的发展，在很多场合，都要求有直流电机PWM调速系统来进行调速，诸如汽车行业中的各种风扇、刮水器、喷水泵、熄火器、反视镜、宾馆中的自动门、自动门锁、自动窗帘、自动给水系统、柔巾机、导弹、火炮、人造卫星、宇宙飞船、舰艇、飞机、坦克、火箭、雷达、战车等场合。

二、主要设计（研究）内容
(1）进行方案论证并根据要求确定系统设计方案；
（2）绘制系统框图和电气原理草图，程序流程图；
（3）对相关电路进行电路参数计算和元器件选择；
（4）进行软件汇编并调试；
（5）利用Proteus和Keil uVision2对系统进行联调；
（6）绘制系统原理总图，列出原器件明细表；
（7）画出软件框图，列出程序清单；
（8）写出使用说明书；
（9）对设计进行全面总结，写出课程设计报告。

三、设计（研究）方案
程序应用模块化进行设计，主要有初始化模块、显示模块、读键模块、数制转换模块、双字节除法模块、中断模块和控制调节模块。编程次序可按此先后进行。
初始化模块：8155工作方式、T0和T1工作方式、标志位状态、所用单元初值、中断设置以及初始显示等。
显示模块：设定值和实测值的数值与字符动态显示。
读键模块：从I/O口依据某位数码管亮时读入小按键是否有效，然后根据四个小键盘的不同功能进行相应的处理，只要设定值一改变立刻显示。加1键和减1键要有连加连减功能。
数制转换模块：将二进制转换为十进制。
外部中断模块：将转1圈的时间通过双字节除法程序求出即时转速。
定时中断模块：PWM输出波形形成。
控制调节模块：通过设定值和实测值的比较来改变脉冲波的占空比，该数据的调节分为简单比例调节PP和比例积分调节PI。

四、预期成果
(1) 设计焊接好一个电路板。
(2) 能实现设计要求，用LED实时显示输入和实测的转速值；键盘控制电机的停止与运行，速度加与速度减，开环状态与闭环状态；用两种方法测得当前风扇转速，一种是测量每秒钟转的圈数，另一种是测量电机转一圈所用的时间；能尽快调节风扇的转速使其达到设置值，并且稳定在设定值附近，同时可以使用两种方法调速。
（3）完成实验报告。

五、进程安排
2011.11.20-2012.2.25 查阅资料，方案论证，完成开题报告
2012.2.26-2012.4.3 电路原理图的设计
2012.4.4-2012.5.8 系统软件设计
2012.5.9-2012.5.23 各模块程序的调试
2012.5.24-2012.6.5 论文撰写
2012.6.5-2012.6.12 指导老师审阅论文，进行答辩

六、参考文献
[1]皮大能，南光群，刘金华.单片机课程设计指导书[M].北京：北京理工大学出版社，2010年7月
[2]孙惠芹.单片机项目设计教程[M].北京：电子工业出版社，2009年6月
[3] 张友德，赵志英，涂时亮. 单片微型机原理、应用与实验（第五版）[M].上海： 复旦大学出版社 ，2010年1月
[4] 张鑫，华臻，陈书谦. 单片机原理及应用[J].北京：电子工业出版社，2008年5月.
[5] 余锡存 曹国华.单片机原理及接口技术[M].陕西:西安电子科技大学出版社,2000年7月
[6]熊静琪.计算机控制技术[M].北京:电子工业出版社,2003
[7]黄忠霖.控制系统MATIAB计算及仿真[M].北京:国防工业出版社, 2004
[8]彭为等.单片机典型系统设计实例精讲[M]. 北京：电子工业出版社，2007
[9]王庆利等.单片机设计案例实践教程[M].北京：北京邮电大学出版社，2008
[10]韩志军等.单片机应用系统设计——入门向导与设计实例[M].北京：机械工业出版社，2005

指导教师意见（对课题设计（研究）内容的深度、广度及设计（研究）方案的意见和对毕业设计（论文）结果的预测等）

本课题是对直流电机PWM调速器设计的研究，主要实现对电动机的控制。因此在设计中，对直流调速的原理，直流调速控制方式以及调速特性，PWM基本原理及实现方式进行了全面的阐述。
该课题不但要综合应用已学过的基本理论、基本技能和专业知识，还要在毕业设计期间运用所学知识，分析和解决实际问题，所以对学生综合素质的提高将很有帮助。
目前，学生已经基本完成大学本科阶段的学习，已经初步掌握了以单片机为控制核心的电子系统的设计方法，通过努力该课题能顺利完成。
通过该课题的训练，应能培养学生的学生收集加工各种信息与获取新知识的能力，并能使学生进一步巩固加深所学的基本理论、基本技能和专业知识，使之系统化、综合化。

指导教师签名：
年 月 日
系（教研室）审核意见：

系主任签名：
年 月 日
注：开题报告应在指导教师指导下由学生填写，经指导教师及系审核后生效。