直流电机速度控制课程设计

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1、武汉理工大学《计算机控制技术》课程设计直流电机速度控制1设计内容及要求1.1设计目的设计制作和调试一个由MCS51单片机组成的直流测控系统。通过这个过程学习熟悉键盘控制和七段数码管的使用，掌握直流电机的速度控制和测试方法。1．2预习与参考MCS51单片机汇编程序语言、计算机控制技术、自动控制原理、1.3设计（设计）要求设计指标1．在显示器上显示任意四位十进制数2．将8个键定义键值为0~7，按任意键在显示器上显示对应键值3．实现功能：（1）定义键盘按键：5个为数字键0～4；3个功能键：设置SET、清零CLR、开始START；（2）显示器上的四位可显示

2、每分钟的速度；（3）通过键盘的按键，设置直流电机每分钟的速度值；（4）按START键启动电机开始转动，按SET键停止；按CLR键清零。19武汉理工大学《计算机控制技术》课程设计2控制芯片选择根据实验要求选择80C31芯片。选择该芯片可以根据控制开关按钮的开关状态，控制数码管的数字显示以及变频直流电动机的转速。80C31单片机，是8位高性能单片机，具有40根引脚。属于标准的MCS-51的HCMOS产品。它结合了HMOS的高速和高密度技术及CHMOS的低功耗特征，标准MCS-51单片机的体系结构和指令系统。80C31内置中央处理单元、128字节内部数据

3、存储器RAM、32个双向输入/输出(I/O)口、2个16位定时/计数器和5个两级中断结构，一个全双工串行通信口，片内时钟振荡电路。40根引脚按其功能可分为四类：1.电源线2根VCC：编程和正常操作时的电源电压，接+5V。VSS：地电平。2.晶振：2根XTAL1：振荡器的反相放大器输入。使用外部震荡器是必须接地。XTAL2：振荡器的反相放大器输出和内部时钟发生器的输入。当使用外部振荡器时用于输入外部振荡信号。3.I/O口有p0、p1、p2、p3共四个8位口，32根I/O线，其功能如下：P0.0～P0.7（AD0～AD7）是I/O端口O的引脚，端口O是

4、一个8位漏极开路的双向I/O端口。在存取外部存储器时，该端口分时地用作低8位的地址线和8位双向的数据端口（在此时内部上拉电阻有效）。P1.0～P1.7端口1的引脚，是一个内部上拉电阻的8位双向I/O通道，专供用户使用。P2.0～P2.7（A8～A15）端口2的引脚。端口2是一个带内部上拉电阻的8位双向I/O口，在访问外部存储器时，它输出高8位地址A8～A15P3.0～P3.7端口3的引脚。端口3是一个带内部上拉电阻的8位双向I/O端口，该口的每一位均可独立地定义第一I/O口功能或第二I/O口功能。作为第一功能使用时，口的结构与操作与P1口完全相同，

5、第二功能如下示：19武汉理工大学《计算机控制技术》课程设计　　　P3.0RXD（串行输入口）　　P3.1TXD（串行输出口）　　P3.2（外部中断）　　P3.3（外部中断）　　P3.4T0（定时器0外部输入）　　P3.5T1（定时器1外部输入）　　P3.6（外部数据存储器写选通）　　P3.7（外部数据存储器读选通）图2-18031管脚图19武汉理工大学《计算机控制技术》课程设计3方案选择与结构设计3.1矩阵式键盘3.1.1矩阵式键盘设计根据实验要求通过按键开关可以控制数码管的显示，并且可以通过80C31芯片控制变频直流电动机的转速，所以设计一种键盘

6、式的按钮开关矩阵。矩阵式键盘的按键识别方法，确定矩阵式键盘上何键被按下介绍一种“行扫描法”。　行扫描法行扫描法又称为逐行（或列）扫描查询法，是一种最常用的按键识别方法，介绍过程如下。　　1、判断键盘中有无键按下将全部行线置低电平，然后检测列线的状态。只要有一列的电平为低，则表示键盘中有键被按下，而且闭合的键位于低电平线与行线相交叉的按键之中。若所有列线均为高电平，则键盘中无键按下。2、判断闭合键所在的位置在确认有键按下后，即可进入确定具体闭合键的过程。其方法是：依次将行线置为低电平，即在置某根行线为低电平时，其它线为高电平。在确定某根行线位置为低电

7、平后，再逐行检测各列线的电平状态。若某列为低，则该列线与置为低电平的行线交叉处的按键就是闭合的按键。在这次课程设计中要求有8个按键，其中包过0-4这5个数字按键，以及3个功能键：设置SET、清零CLR、开始START。所以我们将这些键按照两行三列来排列。其中的数字键我们可以按照基本的逐行扫描查询法经行按键识别。其中的0-3数字键的一端与80C51的P1.0，其余的另一端分别连接80C51单片机的P1.4，P1.5，P1.6，P1.7相连。设置SET19武汉理工大学《计算机控制技术》课程设计功能键分别连接P1.2和P1.6，开始START功能键分别连

8、接P1.3，P1.4，而剩下的功能键CLR则分别连接P1.2，P1.7，这样就可以利用按钮开关和80C51芯片构成简单的矩