单片机实验-单片机控制直流电机数码显示速度.doc

武汉工程大学实验报告 实验课程 单片机综合实验 姓名 张鹏 学号 0704140228 专业及班级 通信02 实验地点 408 实验组号 1组 实验日期 实验项目 单片机控制电机实验（PWM） 实验目的 1了解直流电机PWM调速的原理 2 了解对象模块的工作原理 3 了解ADC0809工作原理 4 了解显示模块的工作原理 实验任务 （1） 基础实验（开环） （2） 扩展实验（闭环） 实验原理，实验步骤，实验仪器设备（名称，型号，功能，量程，在本次试验中的用途） 二 实验原理 单片机控制直流调速系统的工作原理概述 整个系统的工作原理:首先是人为给定电动机转速的电压信号，然后将这个电压信号通过A/D转换成数字信号后传送给单片机（8025）。单片机通过中断方式将接收到的数据先保存起来。然后再对此数据进行处理，接着启动ADC0809开始采样直流电动机的实际速度值，再通过PID控制算法，得到一个输出信号值，再通过DA转换器将这个数字信号转换成相应的模拟电压控制信号，经过PWM波形发生器来驱动直流发动机;并且不断循环，并且在这个循环往复的过程中，讲采集到的不断变化的速度值，通过LED数码管显示出直流电机的速度值。 整个系统设计包括了电位器控制部分，A/D转换部分，单片机控制部分，数码显示部分，电动机模块部分。 PWM调速原理及其实现方法 PWM是通过控制固定电压的直流电源开关频率，从而改变伏在两端电压，从而达到控制要求的一种电压调整方法。PWM可以应用在很多方面，如电机调速，温度控制，压力控制等。 在PWM驱动控制的调整系统中，按一个固定的频率来接通和断开电源，并根据需要改变一个周期内接通和断开的时间的长短。通过改变直流电机电枢上电压的占空比来改变平均电压的大小，从而控制电动机的转速。因此，PWM又被称为开关驱动装置。 当电机通电时，速度增加；电机断电时，速度逐渐减少。只要按一定规律，改变通、断电的时间，即可让电机转速得到控制 PWM信号的产生通常有两种方法：一种是软件的方法，另一种是硬件的方法 了解对象模块的工作原理 PWM模块内部结构图 在设计中首先要将给定的直流电动机转速的模拟电压转换成数字信号，同时还要对测速发电机进行采样并转化成数字信号，因此需要用A/D芯片。我们采用ADC0809芯片。ADC0809是8路8位逐次逼近式A/D，由多路模拟开关，通道地址缩存，译码器，8位A/D转换器及三态输出数据锁存器组成。在电动机上我们装上霍尔感应装置进行测速，并且将数据传给单片机进行测速处理， （3） 电位器的工作原理 电位器是一种可调的电子元件。它是由一个电阻体和一个转动或滑动系统组成。当电阻体的两个固定触电之间外加一个电压时，通过转动或滑动系统改变触点在电阻体上的位置，在动触点与固定触点之间便可得到一个与动触点位置成一定关系的电压。 它大多是用作分压器，电位器是一个四端元件。 电位器基本上就是滑动变阻器 （4） ADC0809的工作原理 A/D转换器大致有三类：一是双积分A/D转换器，优点是精度高，抗干扰性好，价格便宜，但速度慢；二是逐次逼近法A/D转换器，精度、速度、价格适中；三是并行A/D转换器，速度快，价格也昂贵。 实验用的ADC0809属第二类，是八位A/D转换器。每采集一次需100us。 ADC0809 START端为A/D转换启动信号，ALE端为通道选择地址的锁存信号。实验电路中将其相连，以便同时锁存通道地址并开始A/D采样转换，故启动A/D转换只需如下两条指令： MOV DPTR，#PORT MOVX @DPTR,A A中为何内容并不重要，这是一次虚拟写。 在中断方式下，A/D转换结束后会自动产生EOC信号，将其与8031CPU板上的INT0相连接。在中断处理程序中，使用如下指令即可读取A/D转换的结果： MOV DPTR，#PORT MOVX A，@DPTR ADC0809与电位器相连电路图 （5） 8279显示模块工作原理实验 7段LED显示器由个发光二极管组成，7个条形发光二极管排列成“日”字形，每个通过不同的发光管的组合可以显示数字0~9、A~F以及一些特殊的字样。??? LED显示器可以分为两种类型。一种是个发光二极管的阳极连在一起，称为共阳极LED显示器；另一种是个发光二极管的阴极连在一起的，称为共阴极LED显示器。为了显示字符，必须给LED的a、b、c、d、e、f、g一个确定的电平，如对于共