单片机控制直流电机

《单片机控制直流电机》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、2012~2013学年第一学期《单片机原理及应用》课程设计报告题目：单片机控制直流电动机专业：电子信息工程班级：姓名：指导教师：电气工程系2012年10月21日321、任务书课题名称单片机控制直流电动机指导教师（职称）执行时间2012~2013学年第一学期第周学生姓名学号承担任务设计目的采用单片机设计一个控制直流电机并测量转速的装置。单片机扩展有A/D转换芯片ADC0809和D/A转换芯片DAC0832。设计要求（1）通过改变A/D输入端可变电阻来改变A/D的输入电压，D/A输入检测量大小，进而改变直流电机的转速。（2）手动控制。在键盘上设置

2、两个按键—直流电动机加速键和直流电机减速键。在手动状态下，每按一次键，电机的转速按照约定的速率改变。32摘要电动机作为最主要的动力源，在生产和生活中占有重要地位。电动机的调速控制过去多用模拟法，随着计算机的产生和发展以及新型电力电子功率器件的不断涌现，电动机的控制也发生了深刻的变化，本系统利用直流电机的速度与施加电压成正比的原理，通过滑动变阻器向ADC0809输入控制电压信号，经AD后，输入到AT89C51中，AT89C51将此信号转发给DAC0832，通过功放电路放大后，驱动直流电机。关键字：电动机；AT89C51；单片机32目录《单片机原

3、理及应用》课程设计报告I任务书II摘要III第一章整体设计11.1设计原理11.2整体设计1第二章系统硬件设计32.1按键电路32.1.1AT89C5132.1.2按键电路42.2显示电路42.2.1MAX721942.2.2工作原理52.3A/D转换模块62.3.1ADC080862.3.2工作原理82.4D/A转换模块82.4.1DAC083282.4.2工作原理92.5总电路图9第三章系统软件设计113.1系统主程序设计114.1按键扫描程序124.2显示子程序144.3定时中断处理程序164.4A/D转换程序17第四章系统仿真194.

4、1仿真步骤194.2仿真结果分析20结论21附录22参考文献3232第一章整体设计1.1设计原理直流电机是通过两个磁场的互作用产生旋转。其结构如下页图所示，固定部分（定子）上，装设了一对直流励磁的静止的主磁极N和S，在旋转部分（转子）上装设电枢铁心。定子与转子之间有一气隙。在电枢铁心上放置了由A和X两根导体连成的电枢线圈，线圈的首端和末端分别连到两个圆弧形的铜片上，此铜片称为换向片。换向片之间互相绝缘，由换向片构成的整体称为换向器。换向器固定在转轴上，换向片与转轴之间亦互相绝缘。在换向片上放置着一对固定不动的电刷B1和B2，当电枢旋转时，电枢

5、线圈通过换向片和电刷与外电路接通。定子通过永磁体或受激励电磁铁产生一个固定磁场，由于转子由一系列电磁体构成，当电流通过其中一个绕组时会产生一个磁场。对有刷直流电机而言，转子上的换向器和定子的电刷在电机旋转时为每个绕组供给电能。通电转子绕组与定子磁体有相反极性，因而相互吸引，使转子转动至与定子磁场对准的位置。当转子到达对准位置时，电刷通过换向器为下一组绕组供电，从而使转子维持旋转运动。直流电机的速度与施加的电压成正比，输出转矩则与电流成正比。由于必须在工作期间改变直流电机的速度，直流电机的控制是一个较困难的问题。直流电机高效运行的最常见方法是施

6、加一个PWM（脉宽调制）方波，其占空比对应于所需速度。电机起到一个低通滤波器作用，将PWM信号转换为有效直流电平。特别是对于微处理器驱动的直流电机，由于PWM信号相对容易产生，这种驱动方式使用的更为广泛。1.2整体设计为了使用单片机对电动机进行控制，对单片机的基本要求应有足够快点速度；有捕捉功能。总体设计方案如图所示32数码管显示DAC0832按键控制单片机信号放大ADC0808驱动电机电压信号图1.1总体设计方案键盘向单片机输入相应控制指令，由单片机通过P1口输出与转速相应的8位BCD编码，该编码通过DAC0832译成相应的模拟电压，经过信

7、号放大实现电动机转向与转速的控制。可变电阻接ADC0808转变成相应电压的数字信号，单片机通过P2口读取，再由P1口输出与转速相应的8位BCD编码。电动机的运转状态则通过四位数码管显示出来。电动机所处速度级以速度档级数显示。正转时最高位显示“三”，其它三位为电机转速；反转时最高位显示“F”，其它三位为电机转速。每次电动机启动后开始显示，停止时数码管显示出“0000”。32第二章系统硬件设计根据总设计方案可知硬件电路是以单片机为核心辅以适当的电路以完成要求功能。主要包括显示模块，A/D转换模块，D/A转换模块等模块。2.1按键电路2.1.1AT

8、89C51AT89C51是一种带4K字节FLASH存储器（FPEROM—FlashProgrammableandErasableReadOnlyMemory）的低电