实验三 电机驱动及转速测量实验(新板子)

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1、实验三电机驱动及转速测量实验1实验目的（1）掌握单片机通用I/O口的使用；（2）掌握使用单片机定时器产生占空比可调的PWM波；（3）掌握使用单片机定时器2的捕获功能实现电机转速测量的方法。2实验电路2.1实验装置硬件说明电机控制实验箱的原理框图如图1所示。图1电机控制实验箱原理框图从图1可知，控制电机需要两个信号，分别为方向控制和转速控制，控制信号经过驱动电路后驱动电机运转，在电机的轴上安装有塑料转盘，转盘上装有小磁铁，当电机运动时带动小磁铁运动，每个小磁铁经过安装的霍尔传感器后，霍尔传感器都会输出一个脉冲信号，这个脉冲信号在实验中用于检测电机的转速。

2、电机有两种控制方式，即手动方式和自动方式。在手动方式时，可以通过开关来控制电机方向；通过旋转电位器可以控制电机速度。在自动方式时，通过程序来控制电机的方向和转速。在本实验中，采用信号发生器模拟产生电机转速信号（模拟自动方式），由示波器观察单片机发出的驱动信号（模拟手动方式）。在下一次电机转速控制中会采用电机。2.2实验装置接口说明杜邦线连线单片机IO口模块接口杜邦线数量功能P0J38数码管数据段P2.2J2(B)1段锁存P2.3J2(A)1位锁存14P3J248矩阵键盘数据段P1.0示波器1输出PWMP1.1信号发生器1捕获计数GND信号发生器、示波器

3、地端2共地3开发环境程序开发调试软件为KeilC，下载软件为S51ISP，关于这两个软件的使用方法请参考“键盘显示实验指导书”。4实验要求（1）通过实验箱上的键盘输入调整PWM波的占空比，具体要求如下：l当按键为0时，其占空比为20%，LED1显示值为0；l当按键为1时，其占空比为40%，LED1显示值为1；l当按键为2时，其占空比为60%，LED1显示值为2；l当按键为3时，其占空比为80%，LED1显示值为3；用示波器观察以上PWM波波形。（2）将测量到的电机转速显示到实验箱的数码管LED3~LED6上，转速单位为“转/分”。电机转速信号用信号发生

4、器模拟产生。5例程参考见附录6实验报告（1）绘出硬件原理图（2）给出软件流程图（3）写出实验步骤（4）附上带注释的软件源码，并对各模块进行说明（5）总结实验心得7注意事项（1）实验四的程序建立在本次实验的基础上，本实验中的两个功能（测速、输出PWM）必须要能够同时实现，并不互相影响。（2）合理分配好定时器资源。14附录：实验参考程序#includeucharPulsNum=0;//脉冲数计数器///unsignedintOverFlow=0;//定时器2溢出次数计数器#defineKeyPortP3//unsignedcharSpee

5、d=0;//unsignedcharTime;#defineDataPortP0//定义数据端口程序中遇到DataPort则用P0替换sbitLATCH1=P2^2;//定义锁存使能端口段锁存sbitLATCH2=P2^3;//位锁存#defineHIGH(65536-10000)/256#defineLOW(65536-10000)%256sbitDCOUT=P1^4;//定义电机信号输出端口sbitDCIN=P1^2;unsignedcharflag2=0;unsignedcharflag1=0;unsignedcharPulsNum=0;//脉冲

6、数计数器unsignedintOverFlow=0;unsigneddatal=0;//捕捉值的低8位unsigneddatah=0;//捕捉值的高8位unsignedcharPwmL=1500;unsignedcharPwmH=1500;unsignedlongCountPerMinute=60000000;//每分钟计数值=fosc/12*60=5*fosc=5*11.0592Munsignedintspeed=0;unsignedintdelay_num=10;//速度值voidCaculateSpeed(unsigneda,unsignedb)

7、;unsignedintTargetSpeed=0,SpeedError,SpeedErrorIntg;unsignedcharTISignal=0;14/*------------------------------------------------全局变量------------------------------------------------*/unsignedcharPWM_ON;//定义速度等级#defineCYCLE10//周期UnsignedcharcodeDuanMa[10]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,

8、0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f};//显示段码值0~9unsignedcha