直流电机控制-单片机直流电机控制-单片机.doc

单片机课程设计 PAGE \* MERGEFORMAT21 摘要 直流电动机使用直流电源，具有良好的启动和调速性能；电动机的数字控制是电动机控制的发展趋势，用单片机对电动机进行控制是实现电动机数字控制最常用的手段。电动机的调速控制过去多用模拟法，随着计算机的产生和发展以及新型电力电子功率器件的不断涌现，电动机的控制也发生了深刻的变化。模拟控制已逐渐被使用以单片机为主的混合控制和全数字控制所取代。这次课程设计要求为：直流电动机的控制，即通过单片机实现对直流电动机的正反转与加速控制，由霍尔速度传感器进行速度测量，有数码管显示按键值与直流电动机的速度。实现D/A转换功能的芯片有很多，此次课程设计采用DAC0832来实现D/A转换。 目录 摘要 1 设计要求及电路框图设计 3 1.1设计要求…………………………………………………………………. 3 1.2系统总体组成原理框图………...………….. 3 1.3总体电路图…… 4 第二章 各部分原理及设计…… 5 2.1单片机…… 5 2.2DAC0832芯片介绍…… 6 2.3直流电机原理…… 8 2.4键盘控制设计 9 2.5霍尔元件原理 11 2.6霍尔元件计算电机转速 12 2.7 LED显示的设置 12 第三章 程序部分 13 第四章 心得体会 18 参考文献 19 设计要求及电路框图设计 1.1 设计要求 1、 利用D/A电路，输出-8V到+8V的电压，控制直流电机。 2、电机速度可调，具有启动键、方向控制键及提示灯、加速键、减速键及停止键 3、 利用霍尔元件感应电机转速，读出感应脉冲，从而计算出电机转速，用数码管显示出来。 单片机 D/A转换电路 直流电动机 霍尔元件测速度 显示器 键盘控制 1.2系统总体组成原理框图 1.3总体电路图 DA_CSCS1 脉冲输出 P3.4 -8到+8直流电压 P1.0K0启动 P1.1K1停止 P1.2K2反方向运动 P1.3K3正方向减速 P1.4K4正方向增速 P1.7方向灯亮 P1.5K5反方向减速 P1.6K6反方向加速 CS0地址译码KEY/LED-CS 在电压允许范围内，直流电机的转速随着电压的升高而加快，若加上的电压为负电压，则电机会反向旋转。本实验仪的D/A变换可输出-8V到+8V的电压，将电压经驱动后加在直流电机上，使其运转。通过单片机输出数据到D/A变换电路，控制电压的高低和正负，观察电机的旋转情况。在电机转盘上安装一个小磁芯，用霍尔元件感应电机转速，用单片机控制读回感应脉冲，从而测算出电机的转速。 第二章 各部分原理及设计 2.1单片机 本次课设用的是MSC-51单片机，其主要优点是价格便宜。用-8V~8V电源来确保工作电压正常,由霍尔元件及外围器件组成的测速电路将电动机转速转换成脉冲信号，送至单片机的计数器T1，由T1测出电动机的实际转速，通过键盘事先设定的值通过单片机对DAC0832输入相应的数字量，使DAC0832输出大小方向不同的电压，来控制直流电动机的转速和方向。 2.2 DAC0832芯片介绍 DAC0832是8分辨率的D/A转换集成芯片。与微处理器完全兼容。这个DA芯片以其价格低廉、接口简单、转换控制容易等优点，在单片机应用系统中得到广泛的应用。 HYPERLINK /view/405241.htm \t _blank D/A转换器由8位输入锁存器、8位DAC寄存器、8位D/A转换电路及转换控制电路构成。 DAC0832的主要特性参数如下： * 分辨率为8位； 　　* 电流稳定时间1us； 　　* 可单缓冲、双缓冲或直接数字输入； 　　* 只需在满量程下调整其线性度； 　　* 单一电源供电（+5V～+15V）； * 低功耗，20mW。 DAC0832引脚功能： * D0～D7：8位数据输入线，TTL电平，有效时间应大于90ns(否则锁存器的数据会出错)； 　　* ILE：数据锁存允许控制信号输入线，高电平有效； 　　* CS：片选信号输入线（选通数据锁存器），低电平有效； 　　* WR1：数据锁存器写选通输入线，负脉冲（脉宽应大于500ns）有效。由ILE、CS、WR1的逻辑组合产生LE1，当LE1为高电平时，数据锁存器状态随输入数据线变换，LE1的负跳变时将输入数据锁存； 　　* XFER：数据传输控制信号输入线，低电平有效，负脉冲（脉宽应大于500ns）有效； 　　* WR2：DAC寄存器选通输入线，负脉冲（脉宽应大于500ns）有效。由WR2、XFER的逻