小功率直流电机测速系统的设计课程设计

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1、课程设计任务书15/16学年第一学期学院：计算机与控制工程学院专业：电气工程及其自动化学生姓名：学号：课程设计题目：小功率直流电机测速系统的设计  起迄日期:课程设计地点:专业教室指导教师:学科部副主任： 下达任务书日期:课程设计任务书1．设计目的：（1）设计一个由计算机控制的直流电机测速系统，可以测量出直流电机的转速。通过设计，掌握直流电机的测速方法、掌握计算机控制系统的设计原理、设计步骤，进一步提高综合运用知识的能力。（2）利用AT89C51完成控制要求。熟悉并了解单片机控制系统的详细工作原

2、理。（3）利用KeiluVision、proetus、protel画出硬件原理图、软件仿真图。2．设计内容和要求（包括原始数据、技术参数、条件、设计要求等）：一、控制要求 本课程设计选择光电编码器，设计接口电路，对直流电机的转速进行检测，要求检测范围为0~1000转/分。二、用protel设计硬件原理图三、选择控制算法，编写控制程序。用KeiluVision设计完整的控制程序（C语言或者汇编语言）四、编译、下载、运行五、用proetus给出软件仿真结果，并显示当前转速3．设计工作任务及工作量的要

3、求〔包括课程设计计算说明书(论文)、图纸、实物样品等〕：1．根据题目要求的指标，通过查阅有关资料，确定系统设计方案，并设计其硬件电路图。2．画出电路原理图，分析主要模块的功能及他们之间的数据传输和控制关系。3.用Proteus软件绘制硬件电路图并仿真。4.软件设计包括流程图、用汇编语言或C语言对软件进行编译，并能通过调试。课程设计任务书4．主要参考文献：[1]楼然苗﹒系列单片机设计实例﹒北京:北京航空航天大学出版社,2006[2]张红润﹒单片机原理及应用﹒北京:清华大学出版社,2008[3]张萌

4、﹒单片机应用系统开发综合实例﹒北京:清华大学出版社,2007[4]王守中﹒51单片机开发入门与典型实例﹒人民邮电出版社,2007[5]顾德英﹒计算机控制技术﹒北京:北京邮电大学出版社,20065．设计成果形式及要求：完成课程设计说明书一份，要求：1）写出主要设计思路，工作原理；2）画出硬件原理接线图；3）调试出现的问题及解决方法；4）提交程序清单。6．工作计划及进度：12月28日~1月2日查阅资料，进行总体设计1月3日~1月8日根据设计要求，进行软硬件设计，并撰写课程设计说明书。1月9日答辩或成

5、绩考核。学科部副主任审查意见： 签字：年月日中北大学计算机控制技术课程设计说明书1引言1.1设计任务及要求设计一个由计算机控制的直流电机测速系统，选择光电编码器，设计接口电路，对直流电机的转速进行检测，测量出直流电机的转速，要求检测范围为0~1000转/分。1.2课程设计的目的及意义通过设计，掌握直流电机的测速方法、掌握计算机控制系统的设计原理、设计步骤，进一步提高综合运用知识的能力。在工程实践中,经常会遇到各种需要测量转速的场合,例如在发动机、电动机、卷扬机、机床主轴等旋转设备的试验、运转和控

6、制中,常需要分时或连续测量和显示其转速及瞬时转速。要测速，首先要解决是采样问题。在使用模技术制作测速表时，常用测速发电机的方法，即将测速发电机的转轴与待测轴相连，测速发电机的电压高低反映了转速的高低。为了能精确地测量转速外,还要保证测量的实时性,要求能测得瞬时转速方法。因此转速的测试具有重要的意义。第18页共19页中北大学计算机控制技术课程设计说明书2AT89C51芯片的介绍2.1主要性能：与MCS-51单片机产品兼容、8K字节的在系统可编程Flash存储器、一千次的擦写周期、全静态操作：0Hz

7、～24MHz、三级加密程序存储器、三十二个可编程I/O口线、三个16位定时器/计数器以及八个中断源、全双工UART串行通道、低功耗空闲和掉电模式、掉电后中断可唤醒、看门狗定时器、双数据指针、掉电标识符。2.2功能特性：AT89C51是一种低功率消耗、性能较高CMOS8位微控制器，具备8K在系统可编程Flash存储器。使用Atmel公司高密度非易失性存储器高技术制作，可以与工业80C51产品指令和引脚全部兼容片上。AT89C51具有以下标准功能：8k字节Flash，256字节RAM，32位I/O口

8、线，看门狗定时器，2个数据指针，三个16位定时器/计数器，一个6向量2级中断结构，全双工串行口，片内晶振及时钟电路。此外，AT89C51可降低到0Hz静态逻辑操作，支持2种软件可抉择节电模式。空闲模式时，CPU不再工作，却允许RAM、定时器/计数器、串口、中断继续工作。掉电保护方式下，RAM内容被保留下来，振荡器被冻结，单片机所有工作都停止，直到下一个中断开始或者有硬件复位为止。2.3管脚说明：图1-1AT89C51管脚分布第18页共19页中北大学计算机控制技术课程设计说明书·VCC：供电电压，