控制小直流电机转速微机原理课程设计.doc

课程设计任务书 2009~2010学年第1学期 学 院: 信息科学与工程学院 专业年级: 自动化075班 课 程: 微机原理与应用 指导教师: 柴琳 学号： 200704134117 姓名： 王强 一、设计题目 8086微机应用DAC0832控制小直流电机转速的设计 二、设计目的 巩固“微机原理”课程学过的知识，加强理论与实践的联系。通过本课程设计，使学生初步了解8086系列微机系统的硬件设备，学会8086系列编程指令的基本功能。 三、设计内容与要求 1、内容 采用8086CPU构建微机系统，扩展4K EPROM和2K静态RAM作为存储系统，采用最小模式，利用DAC0832，编制程序输出双极性模拟电压驱动小直流电机，使电机能以不同转速正反向运行。 2、设计要求 （1）、查阅文献资料，了解DAC0832双极性电压输出控制原理，并在报告书中综述之。 （2）、设计系统的硬件连接原理图，对原理图加以说明。 （3）、画出程序框图，并说明。 （4）、编写应用程序，并注解程序。 （5）、提交课程设计说明书。 四、设计资料与参数 1、电机转速由8个按钮开关以补码形式给定输入，并以发光二极管形式显示出来。电机的转速变化范围为反向500 rpm～正向500rpm； 2、DAC0832双极性电压输出控制原理，控制小直流电机以不同转速运行。 3、小直流电机额定电压为5V。电源：5V由外部提供。 五、设计前准备 DAC0832双极性电压输出控制原理自学 DAC0832 是电流形式输出，当需要电压形式输出时，必须外接运算放大器。根据输出电压的极性不同，DAC0832 又可分为单极性输出和双极性输出两种输出方式。 (1) 单极性输出。DAC0832 的单极性输出电路如图 所示。VREF 可以接±5V 或±10V 参考电压，当接＋5V 时，输出电压范围是0V～－5V；当接－5V 时，输出电压范围是0V～ ＋5V；当接＋10V 时，输出电压范围是0V～－10V ；当接－10V 时，输出电压范围是0V～ ＋10V。若输入数字为0～255 ，则输出为：out ＝－VREF×/256。式中为输入的十进制数，因为转换结果Ioutl 接运算放大器的反相端，所以，式中有一个负号。若VREF＝＋5V， 输入数字为：0～255 时，Vout ＝－(0～4.98)V。 (2) 双极性输出。即在单极性电压输出的基础上，在输出端再加一级运算放大器，就构成了双极性电压输出A2将单向输出转变为双向输出。由VREF为A2运放提供一个偏移电流，该电流方向应与A1输出电流方向相反，且选择R1=R3=2R2。使得由VREF引入的偏移电流恰为A1输出电流的1/2。因而A2的运放输出将在A1运放输出的基础上产生位移。双极性输出电压与VREF及A1运放输出V1的关系是：Uout = － VREF)。DAC0832 的双极性输出电路如图所示。 ＝－VREF×/256，故Uout = － VREF) = VREF×D/128－VREF取+5V，采用DAC0832的双极性输出。 六、总体设计 本次设计总体上可分为硬件设计部分与软件的编写部分，其中硬件部分又可细分为CPU组态的选择与连接；储存单元的地址分配，译码与线路连接；控制信号的产生；数据输入输出的接口设计；DAC0832的连接等。软件编写时又可分为数据的读取，数据处理以及数据输出三大部分。设计的整体框架如图三所示： 图三 设计的整体框架图 七、详细设计—硬件部分 1.8086最小组态的连接 本次设计中，8086CPU采用最小组态的连接，由一片8086CPU芯片，一片时钟发生器芯片8284，3片地址锁存器芯片74LS373，一片双向总线驱动器芯片74LS245组成。如图四所示： 其中，8284是专门为8086CPU提供时钟的，其频率由外接的石英晶体来决定，同时8284还提供给8086CPU复位的功能，其复位开关由RC放电电路连接 8086CPU的低八位地址线与数据线公用，故在工作时必先将地址信号锁存，否则地址信号必然丢失。在74LS373中，将其/OE端接地，表示输出允许；LE端接8086CPU的ALE控制信号，配合完成地址锁存。3片74LS373的20个输出管脚组成了地址总线，与其他设备连接。 74LS245为双向总线驱动芯片，其类似于在8086CPU数据端与数据总线加了一道单向通行的门，其开通与否及方向有8086CPU的/DEN及DT//R信号控制。该芯片一端连接CPU，另一端连接数据总线。 除了数据总线及地址总线外，8086CPU最小组态还应引出控制总线，不过在本次设计中所实现的功能很简单，故只用引出/RD，/WR，IO//M三根控制线。 2.控制信号的相应处理 在实际的运用中，我们一般会较形象的运用/M