小直流电机调速实验单片机课程设计.docVIP

课程设计说明书 单片机原理与接口技术 目 录 TOC \o 1-3 \h \z \u HYPERLINK \l _Toc234206563 第一章 理论部分 PAGEREF _Toc234206563 \h 1 HYPERLINK \l _Toc234206564 1.1 课题要求与内容 PAGEREF _Toc234206564 \h 1 HYPERLINK \l _Toc234206565 1.2 系统方案设计 PAGEREF _Toc234206565 \h 1 HYPERLINK \l _Toc234206566 1.3 系统硬件的设计 3 HYPERLINK \l _Toc234206567 1.4 系统软件设计 8 HYPERLINK \l _Toc234206568 第二章 实践部分 9 HYPERLINK \l _Toc234206570 2.1系统硬件仿真调试 9 2.2设计总结 10 HYPERLINK \l _Toc234206574 第三章 附录 11 理论部分 1.1 课题名称及要求 设计课题名称：小直流电机调速实验 设计目的：掌握单片机数控直流电机的速度 设计要求：利用DAC0832芯片进行数/模控制，输出的电压经放大后驱动小直流电机的速度进行数字量调节 1.2 系统方案设计 总体方案设计 直流电机调速原理：根据KVL方程：电机转速n=(Ua-IaRa)/Ca￠,其中，对于极对数p，匝数为N，电枢支路数为a的电机来说：电机常数Ca=pN/60a,意味着电机确定后，该值是不变的。而在Ua-IaRa中，由于Ra仅为绕组电阻，导致IaRa非常小，所以Ua-IaRa约等于Ua。由此可见我们改变电枢电压时，转速n即可随之改变。图3-1所示电枢电压为a,电枢电流为，电枢电阻为,电机常数Ca，励磁磁通量是￠。所以直流电动机的转速与施加于电动机两端的电压大小有关。本系统用DAC0832控制输出到直流电动机的电压的方法来控制电动机的转速。 （2）直流电机调速方案 下面作为控制直流电机的转速的方案做比较： 方案一：通过控制直流电机的电枢电压调速（即本实验所采用的方案），对于小容量的电机，当要求转速不太精确的情况下，采用控制直流电机的电枢输入电压或电流是一种十分方便而竞经济的方法，输入电压（电流）容易控制而又容易得到，所以采用本方案。 方案二：通过控制直流电机的激磁大小来控制直流电机的转速，此方案需要能调节激磁的直流电机，电路的气他部分则相同，然而对于这类电机，价格相对较贵，较之方案一则显得不那么经济，况直流电机调速本身是一种相对较小的系统，所以本方案较之方案一相对复杂且不经济。 方案三：即将方案而二和三结合起来，此方案相对来说则更为复杂和不经济，因此选择方案一。 具体地说本设计采用STC89C51做为主要芯片，输入汇编语言程序，采用DAC0832作为数模转换芯片，输出直流电机所需的电压，通过控制直流电机的输入电压来控制它的转速。 （3）总体设计框图如下所示 图1 总体设计框图 1.3 系统硬件设计 （1）AT89C51简介 AT89C51是一种带4K HYPERLINK /view/60408.htm \t /_blank 字节FLASH HYPERLINK /view/87697.htm \t /_blank 存储器（FPEROM—Flash Programmable and Erasable Read Only Memory）的低电压、高性能CMOS 8位 HYPERLINK /view/1125.htm \t /_blank 微处理器，俗称 HYPERLINK /view/1012.htm \t /_blank 单片机。AT89C2051是一种带2K HYPERLINK /view/60408.htm \t /_blank 字节闪存可编程可擦除 HYPERLINK /view/132973.htm \t /_blank 只读存储器的 HYPERLINK /view/1012.htm \t /_blank 单片机。 HYPERLINK /view/1012.htm \t /_blank 单片机的可擦除 HYPERLINK /view/132973.htm \t /_blank 只读存储器可以反复擦除1000次。该器件采用ATMEL高密度非易失 HYPERLINK /view/87697.htm \t /_blank 存储器制造技术制造，与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。由于将多功能8位CPU和闪速 HYPERLINK /view/87697.htm \t /_blank 存储器组合在单个芯片中，ATMEL的AT89C