rs485直流电机转速控制器

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1、合肥学院计算机科学与技术系课程设计报告2009～2010学年第一学期课程微型计算机原理与接口技术课程设计名称RS485直流电机转速控制器学生姓名阮林佳学号0704012042专业班级07计本（2）班指导教师龙夏老师、何立新老师2010年2月一、题意需求分析及解决方案1、题意需求分析本实验为基于RS485的直流电机转速控制器的设计。在实验中有俩台PC机，由主机控制从机上直流电机的转速，首先主机通过RS485发出控制命令，连发俩次，而在从机上，从机接受主机发来的控制命令，连续接受俩次后，将命令字进行比较，查看两者是否一

2、致，若两者不一致，则主机，从机停止工作，若两者相同，则从机将继续执行，通过控制直流电机的速度来测调整后的速度并显示出来，最后根据预设的速度值和测得的速度值进行比较，若两者值一样或相差不大（在允许的误差范围内）就说明实验成功。RS485直流电机转速控制器。RS485总线上通行的是串行通信协议，可实现双机的串行通信。数据可在双机或多机的情况下通过把数据送到485总线上实现通信。在本实验中用到两台PC机和两台试验箱，通过主机把待传送的转速信息送到485总线上，通过RS485总线将转速信息传送给从机。直流电机由电动机、转子

3、位置传感器和电子开关线路三部分组成。直流电源通过开关线路向电动机定子绕组供电，电动机转子位置由位置传感器检测并提供信号去触发开关线路中的功率开关元件使之导通或截止，从而控制电动机的转动。在本实验中需对电机进行调速控制，在调速电路中，主要采用时基电路LM555和脉宽调制器SG1525来完成，LM555用于产生一个占空比一定、且有固定频率的方波信号。SG1525为单片脉宽调制型控制器芯片，具有输出5.1V的基准稳压电源，误差放大器、振荡频率在100^400kHz范围内的锯齿波振荡器、软启动电路、关闭电路、脉宽调制比较器

4、、RS寄存器以及保护电路等。电机的控制电压时模拟电压，在如果带输入的是数字电压需将数字电压转化为模拟电压。转速的控制需要测速和控速。通常采用反射式光电开关，通过计数转盘通断光电开关产生的脉冲，计算出转速。光电开关发射光，射到测量物体上，如果强反射，光电开关接收到反射回来的光，则产生高电平1；弱反射，光电开关接收不到反射回来的光，则产生弱电平0。通过计算一定时间内的脉冲个数计算出电机的转速。实验时需要知道如何解决以下问题：(1)RS485总线的协议是什么；(2)如何实现数据的收发(3)直流电机测速的原理是什么；(4)

5、如何计算电机的实时转速；(5)如何实现电机的转速控制。2、解决问题的思路及方法（1）硬件部分结合题意要求以及实际需要，在硬件上提供解决问题的方案如下。首先要解决的是设定值的问题。主机设定初始转速，通过星研试验箱G6区的逻辑开关设定转速的设定值。再次是数据传送，主机需将设定的转速初始值传送给从机，用到串行通信模块即RS485，由于主机和从机两边要实现动态的收发，需两片485。在发送数据的时候，只是数据在485总线上，实际的传输还需要通过芯片来解决。本实验采用8251芯片，8251芯片可实现半双工串行通信。在确定485

6、的收发状态时需要对MX485的使能端进行判断，通过8255的C口中的一个端口即可实现使能端的工作状态控制，因此用到了芯片8255。在接受时同样也要对MAX485的使能端口进行控制，因此用了两片8255。从机在接受到数据通过DA转换将数字电压转为模拟电压供给电机，实现电机的启转。测速模块用到光电测速，采用的是反射式光电开关，通过计数转盘通断光电开关产生的脉冲，计算出转速。脉冲的技术用到8253计时器定时器和8259中断控制。通过一定时间的定时测出脉冲的个数，经过计算得出电机的转速。转速显示模块，可采用8255或827

7、9。8255的PA口和PB口和接LED的B,C口。但涉及到位选和段选。也可用8279直接将数据送数据口即可显示，在本实验中用的8279。综上所述列出硬件清单如下：硬件8255A827982518253光电开关8259逻辑开关LEDRS485主要功能控制MAX485的使能端口显示实时的速度，控制LED工作实现串行通信通过计数器对脉冲计数测量直流电机转速中断控制转速设定值显示设定速度和当前转速串行通信（2）软件部分软件应该具备以下几个主要部分：①对光电开关的操作(初始化/启动，读写速度，速度转换/显示)；②对控制芯片8

8、255A的控制和操作（数据读入，MX485使能端的控制）③对通用控制芯片8279的操作(如8279的初始化，显示速度，清除显示等功能)；④对直流电机的操作(控制其加速或减速)；⑤通过对8251进行相关操作实现串行通信（在主机和从机两边各用一块8251芯片，通过8251将待传送的信息放到RS485总线上，实现串行通信。）⑥另外还要设置一定的延时程序以满足不同芯