课程设计报告--单片机课程设计

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1、中原工学院课程设计课程设计报告题目名称：单片机课程设计院系名称：电子信息学院班级：电子071班学号：200700494829学生姓名：彭忠同组姓名：李晓军指导教师：杨学昭彭圣陈海峰22中原工学院课程设计目录目录1单片机课程设计内容2硬件部分3电源电路3霍尔测速电路4电机驱动电路5软件部分7主程序流程图8键盘流程图9测速调速流程图10ad转换流程图11课设心得12附录1322中原工学院课程设计单片机课程设计内容一、设计题目：直流电机数字和AD调速系统。二、所需设备：MCU-51单片机系统板，PC机，整流稳压电路，电机驱动控制电路（H桥），电位

2、器调节电路，霍尔传感电路，单片机双机串联通信控制电路等。三、课设内容：1、本地控制（1）通过键盘设置电机转速（给定值），通过控制程序使电机达到给定转速：（2）通过电位器设置电机转速（给定值），通过控制程序使电机达到给定转速：2、本地控制与远传控制。3、通过键盘或电位器设置电机转速（给定值），实现本地直流电机的转速控制，同时，利用通讯模块（有线），控制远方电机的转速。四、具体要求及说明1、八段码数码管或（LCD液晶显示器—可选）显示给定转速和实际转速；88888888给定转速实际转速要求：直流电机按照给定的转速运行，当给定值变化时，电机转速随

3、之变化。同时在LED显示（8位八段码）给定转速值和实际转速值，显示格式如上图所示：2、键盘设置参数可以把键盘定义为数字键（0-9）、设置键、通讯键、确认键和开始（运行）、停止键等。也可利用少键盘定义一键多能，如设置键、加一、减一、确认、开始（运行）、停止键等。3、速度上限和下限报警功能，如高于转速（给定值）120%或低于转速（给定值）20%，通过声光器件报警。4、速度可以考虑正反转。五、各模块原理图+5V比例系数直流电机驱动电路（H桥）M霍尔传感器转速给定—虚框内为单片机系统实现的功能通过AD控制电机转速原理示意图1、电机转速控制原理示意图

4、（注：速度给定也可以通过键盘给出）执行数据采集程序，采集模拟量0－5V，显示对应的物理量在0000－电机最高转速之间变化。5V对应的显示值是多少可以在设定时通过参数设置选择。2、电源系统示意图+5V稳压整流、滤波变压220V交流电源稳压整流、滤波变压+9V电源系统示意图22中原工学院课程设计硬件部分根据以上的课设内容要求，我们用Protel制作了如下的电路图，分为五大部分：霍尔元件测速部分，电源系统，直流H桥驱动电机，单片机（89C52），各个模块电路图如下：电源电路通过单相全控桥整流电路，把交流市电220V经整流滤波后得到我们想要的5V和

5、9V直流电压，其中9V给电机供电，其他模块电源都用5V供电。22中原工学院课程设计霍尔测速电路测速部分的的输出OUT给MCU89C52的计数器，最后将统计的转速显示在数码管上（速度为r/min）。22中原工学院课程设计电机驱动电路通过单片机控制给直流H桥信号，可以输出占空比可变的PWM波，从而实现对电机的平稳调速控制，也可以实现电机的正反转控制。根据课设内容的要求，结合我们的慧净公司的单片机开发板，我们设计了最终完整的硬件电路图，见下图：22中原工学院课程设计22中原工学院课程设计软件部分控制电机调速的程序（采用C51编写），共有4个模块，

6、其中3个子模块，一个主模块，子模块分别是键盘，测速调速，ad转换。我们通过键盘输入给定值或者ad转换的值作为电机转速的给定值，通过霍尔元件测得实际转速值，通过单片机上8位数码管，分别显示电机速度给定值和实际转速。我们用52单片机上的4个独立按键，分别定义为s1,s2,s3,s4,s5,其中s1表示移位设置键，s2表示加一键，s3表示ad控制转速和键盘给定控制转速的切换键，s4表示控制电机的正反转的按键。测速调速部分，我们用定时器0作计数器，定时器1作定时器，霍尔元件测速输出的脉冲给计数器，定时器每隔1s刷新一次数码管速度的显示值。因为在测速

7、的编程部分，我们也利用定时器1产生PWM波，控制电机的转速。为了实现电机调速后的平稳运转，我们必须考虑PWM波的周期，周期应该越小越好，这样就防止了电机旋转过程的振动，不稳定的运转，这肯定是不符合我们要求的。我们利用定时器1ms中断一次，以100个中断，既100ms为PWM波的周期，通过P1^3口的输出高低电平的变化，从而实现了PWM波占空比的变化。调速的功能，考虑到此设计对我们精度要求不太高，我们采用了最简单的纯比例P的控制，它能实现快速的响应给定，达到快速调速的目的。还有一个模块就是ad程序模块，通过电位器值的改变，实现给定值的转变，从

8、而达到调速的目的，调速的原理跟上面一样。在这里，主要说一下此89C52单片机板上集成的I^2C芯片，8591，它是一个4通道ad转换模块，具体可参考它的使用资料。为了使8591跟