小直流电机的调速

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1、微机原理及应用课程设计说明书设计题目：微型直流电机调速系统设计学院自动化与信息工程学院专业电气工程及其自动化班级电气111姓名王雨露学号3110421004指导教师李好文同组同学刘万成张晓彤葛杨王洋洋孙伏洋乔九平2013年秋季学期起止时间：2013年12月21日至2013年12月30日课程设计任务：微型直流电机调速系统设计一、设计目的通过步进电机控制系统的设计，使同学们进一步掌握：(1)汇编语言程序的设计和调试；(2)直流电机的基本工作原理和控制驱动方法；(3)D/A接口芯片DAC0832的应用；(4)微机基本应用系统的设计方法；二、设计内容利用实验装置，设计一个直流

2、电机控制系统的原理线路，编制应用程序，实现直流电机的转速控制。操作和功能要求如下：(1)开始运行，直流电机停止；(2)按下“加速”键，直流电机升速；按下“减速”键，直流电机减速；(3)可以改变直流电机的转向。三、设计要求(1)设计原理线路；(2)编制应用程序；(3)联合调试，实现上述功能；(4)编写设计说明书（含原理图，程序及说明，实验方法，过程及结果）。评分：基础知识掌握情况（占10％）课设完成情况（占30％）课设创新（占10％）答辩（占10％）设计报告（占20％）考勤（占10％）总评成绩：指导教师：目录一、系统功能要求分析…………………………………………………1二

3、、方案设计及其说明…………………………………………………2三、原理线路设计………………………………………………………31．原理线路2．工作原理说明3．操作时序分析4．特点说明四、程序设计……………………………………………………………41．程序结构及流程2．程序算法分析3．关键程序段说明4．源程序清单五、系统调试及结论……………………………………………………51．调试方法2．重点问题及解决方法3．运行结果及结论六、设计体会……………………………………………………………6参考文献………………………………………………………………7一、系统功能要求分析此设计要求利用实验装置，

4、设计一个直流电机控制系统的原理线路，编制应用程序，实现直流电机转速控制的功能，并且进一步可增加转速测量的功能。系统功能具体要求及分析如下：（1）开始运行，电机停止：未按任何键之前，设定初值，使经DA0832转换后的电流为零，电机不转。（2）按档调速功能：直流电机可有三个转速，分为一、二、三档，其中按下按键“一”电机在低速档运行；按下按键“二”电机在中速档运行；按下按键“三”电机在高速档运行。（3）连续调速功能：按下“加速”键，编程控制DA0832输入数字量累加，直流电机可在原速基础上升速；按下“减速”键，编程控制DA0832输入数字量自减，直流电机可相对原速减速。（4

5、）停止功能：设有停止键，控制电机的停止运行。调节电位器改变DA0832的基准电压，使得初值00H对应的输出电流为0，从而电机停止运行。（5）改变转向功能：原理上，调节DAC0832的基准电压，使得某一中间值对应转速为零，则在输入数字量大于此值时为正电压，电机正转；再输入数字量小于此值时为负电压，电极反转。（6）测速功能：在一定时间内对霍尔元件产生的脉冲数计数，从而求得电机转速，并在数码管显示。二、方案设计及其说明（一）硬件设计在硬件上，所用到的芯片主要有：CPU8086、并行通信接口芯片8255A、可编程定时计数芯片8253、可编程中断控制器8259A、以及键盘扫描显

6、示芯片8279。（1）电机转速的控制：电机转速大小的控制可以通过改变加于电机两端的电压来实现，选用DAC0832芯片实现数字量到模拟量的转化，设置电机转速给定值，不同的数字量对应输出不同的电流，再通过一个高输入阻抗的线性运算放大器LM324得到相应的模拟电压信号，从而控制电机转速。（2）按键状态的检测及显示：设K1、K2、K3为一、二、三档，K4为停止键，K5、K6为加速和减速键。选用8255芯片PA口读取按键状态从而控制电机在不同档运行以及电机加速或减速，并且可以通过8255的PB口输出控制相应按键指示灯的亮灭以及利用8279芯片得到数码管相应的显示，如：在一档，其

7、灯亮，且显示“1”。（3）转速的测量及显示：利用霍尔传感器产生转速脉冲，用8253芯片设计定时/计数电路通过脉冲计数测得转速。可用8253的CT0记脉冲数，CT1定时到利用8259产生中断，显示计数。经分析，实验时电机旋转一圈可产生4个脉冲，则可以定时0.25S产生中断，利用8279对计数进行显示，即为转速。（二）软件设计设计中用到的有8253、8255，8259的初始化程序，各开关状态检测及电机速度控制子程序，以及调用库函数DISPLAY8显示程序，中断服务程序，延时子程序等。三、原理线路设计3.1原理框图：数码管8279PA8255PBDAC08