直流电机控制原理及c程序

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1、项目八键盘控制电机方向和转速【教学目标】终极目标能利用AT89S52单片机及独立键盘，通过C语言程序实现键盘控制步进电机和直流电机的速度和方向，完成单片机输入输出控制系统的设计、运行及调试。促成目标1.了解单片机产品开发的流程；2.了解步进电机和直流电机结构和工作原理；3.掌握步进电机和直流电机速度、方向控制关键技术；4.掌握头文件的编写方法；5.掌握电机速度、方向控制的电路设计和编程的方法；6.会利用单片机I/O口实现电机速度、方向控制。8.1单片机产品开发单片机产品开发是为完成某项任务而研制开发的单片机应用系统，是以单片机为核

2、心，配以外围电路和软件，能实现确定任务、功能的实际应用系统。根据不同的用途和要求，单片机产品的系统配置及软件也有所不同，但它们的开发流程和方法大致相同。8.1.1单片机产品的结构单片机产品是由硬件和软件组成。硬件是指单片机、扩展的存储器、输入输出设备等硬件部件组成的，软件是各种工作程序的总称。一个典型单片机产品结构如图8-1所示。图8-1典型单片机产品结构从图8-1不难看出单片机产品所需要的一般配置：（1）单片机。如AT89C51、AT89C52、AT89S51以及AT89S52等单片机。（2）人机交流设备。输入设备有键盘和按键，

3、输出设备有数码管、液晶显示模块和指示灯等。（3）信号采集的输入通道。如出租车的测距、测速装置，温控系统的温度传感器、洗衣机的水位测量等设备。（4）向操作对象发出各种控制信号的输出通道。如空调启动压缩机的开关电路，控制彩电的频道切换、颜色、音量等的接口电路。（5）与其他计算机系统或智能设备实现信息交换，还需配置通信接口电路。如RS-232、RS-485等。（6）有时还需扩展外部RAM、EEPROM用于存放数据。如彩电遥控系统中存放系统数据的存储器。8.1.2单片机产品开发流程1．确定功能技术指标单片机产品开发流程是以确定产品的功能和

4、技术指标开始的。首先要细致分析、研究实际问题，明确各项任务与要求，综合考虑系统的先进性、可靠性、可维护性以及成本、经济效益，拟订出合理可行的技术性能指标。2．单片机产品总体设计在对单片机产品进行总体设计时，应根据单片机产品提出的各项技术性能指标，拟订出性价比最高的一套方案。首先，应根据任务的繁杂程度和技术指标要求选择机型。选定机型后，再选择产品中要用到的其它外围元器件，如传感器、执行器件等。在总体方案设计过程中，对软件和硬件进行分工是一个首要的环节。原则上，能够由软件来完成的任务就尽可能用软件来实现，以降低硬件成本，简化硬件结构。

5、同时，还要求大致规定各接口电路的地址、软件的结构和功能、上下位机的通信协议、程序的驻留区域及工作缓冲区等。总体方案一旦确定，系统的大致规模及软件的基本框架就确定了。3．硬件设计硬件设计是指应用系统的电路设计，包括主机、控制电路、存储器、I/O接口、A/D和D/A转换电路等。硬件设计时，应考虑留有充分余量，电路设计力求正确无误，因为在系统调试中不易修改硬件结构。硬件电路设计时应注意以下几个问题：（1）程序存储器一般可选用容量较大的EPROM芯片，如27128（16KB）、27256（32KB）或27512（64KB）等。尽量避免用小

6、容量的芯片组合扩充成大容量的存储器，程序存储器容量大些，则编程空间宽裕些，价格相差也不会太多。（2）数据存储器和I/O接口根据系统功能的要求，如果需要扩展外部RAM或I/O口，那么RAM芯片可选用6116（2KB）、6264（8KB）或62256（32KB），原则上应尽量减少芯片数量，使译码电路简单。I/O接口芯片一般选用8155（带有256KB静态RAM）或8255。这类芯片具有口线多、硬件逻辑简单等特点。若口线要求很少，且仅需要简单的输入或输出功能，则可用不可编程的TTL电路或CMOS电路。A/D和D/A电路芯片主要根据精度、

7、速度和价格等来选用，同时还要考虑与系统的连接是否方便。（3）地址译码电路通常采用全译码、部分译码或线选法，应考虑充分利用存储空间和简化硬件逻辑等方面的问题。MCS-51系统有充分的存储空间，包括64KB程序存储器和64KB数据存储器，所以在一般的控制应用系统中，主要是考虑简化硬件逻辑。当存储器和I/O芯片较多时，可选用专用译码器74S138或74LS139等。（4）总线驱动能力MCS-51系列单片机的外部扩展功能很强，但4个8位并行口的负载能力是有限的。P0口能驱动8个TTL电路，P1～P3口只能驱动4个TTL电路。在实际应用中，

8、这些端口的负载不应超过总负载能力的70%，以保证留有一定的余量。如果满载，会降低系统的抗干扰。在外接负载较多的情况下，如果负载是MOS芯片，因负载消耗电流很小，所以影响不大。如果驱动较多的TTL电路，则应采用总线驱动电路，以提高端口的驱动能力和系统