电子时钟直流发动机控制万年历.docVIP

Word可编辑 单片机研究性学习报告 姓名：王文玺 学号班级：机电0901 日期：2022-05-25 学习目的：1〕熟练掌握已学的单片机知识。 2〕锻炼自主学习能力，到达能够按照需求，了解各种元器件功能并运用。 3〕掌握Proteus、Keil uvision、VW等仿真软件 4〕锻炼团队协作、沟通能力。 课题选择：1〕组队课题：直流电动机控制模块设计 个人课题：1 基于AT89S52的LED数字时钟 2 基于DS12887的LCD数字时钟 3 基于80C51的跑马灯设计 团队课题：直流电动机控制模块设计 设计目的 掌握串行ADC0831A/D转换器的工作原理与使用方法； 掌握利用AT89S52单片机产生占空比可调的PWM波形的方法； 了解直流电动机驱动电路的工作原理及设计方法。 为大创移动式售货机工程打好根底，通过实践发现、并解决遇到的困难。 设计任务 利用AT89S52单片机对直流电动机进行转速，旋转方向控制。用以单刀双掷开关控制直流电动机的旋转方向，用电位器通过ADC0831将模拟电压量转换为数字值，作为PWM波形的延时常数，从而控制电动机的转数。 设计原理 直流电动机简介： 它的固定局部有磁铁，称为主磁极；固定局部上〔定子〕还有电刷。转动局部有环形铁芯和绕在环形铁芯上的绕组。在直流电动机固定局部上，装设了一对直流励磁的静止的主磁极N和S，在旋转局部〔转子〕上装设有电枢铁心。定子与转子之间有一气隙。在电枢铁心上放置了两根导体连成的电枢线圈。线圈的首端和末端分别连到两个圆弧形的铜片上，此铜片称为转向片。梦想片之间互相绝缘，由换向片构成的整体称为换向器。换向器固定在转轴上，换向片与转轴之间亦互相绝缘。在换向片上放置着一对固定不动的电刷，当电枢线圈通过换向片和电刷与外电路接通。 直流电动机工作过程： 对直流电动机，如果去掉原动机，并给两个电刷加上直流电源，这有直流电流从一个电刷，经过线圈，从另一个电刷流出，根据电磁力定律，载流导体受到电磁力作用，其方向可由左手定那么判定，两段导体受到的力形成了一个转矩，使得转子逆时针转动。如果转子转到如图位置，电刷A和换向片2接触，电刷B和换向片1接触，直流电流从电刷A流入，在线圈中的流动方向是dcba，从电刷B流出。 此时载流导体ab和cd受到电磁力的作用方向通样可由左手定那么判定，它们产生的转矩仍然使得转子逆时针转动。这就是直流电动机的工作原理。外加的电源是直流的，但由于电刷和换向片的作用，在线圈中流过的电流是交流的，其产生的转矩的方向确实不变的。 实用中的直流电动机转子上的绕组也不是由一个线圈构成，同样是由多个线圈连接而成，以减少电动机电磁转矩的波动，绕组形式同发电机。 旋转方向控制 如下列图，当DIR端输入为高电平时，VT4和VT2导通，VT1和VT3关断，此时图中电动机左端为低电平，当PWM端输入低电平时，VT6和VT8关断，VT5和VT7导通，VT5和VT7关断，没有电流通过电动机；当DIR端输入低电平时，VT4和VT2关断，VT3和VT1导通，当PWM端为高电平时，VT8和VT6导通，VT5和VT7关断，电流从VT1流向VT6，电动机反转，假设PWM端为低电平，那么VT8和VT5，没有电流通过电动机。 单片机的P3.2口接一单刀双掷开关，当开关输入高电平时，单片机的DIR端输出高电平，控制电动机正转；开关输入低电平时，单片机的DIR端输出低电平，控制电动机反转。 电动机转速控制: 如下列图，用一个电位器作为ADC0831的模拟量输入，最大输入电压及参考电均为5V，数字量输出范围为0Dout255,首先，单片机的PWM端输出高电平，再延时一段时间，延时常数为255-Dout,再输出低电平，延时常数为Dout,,这样，通过改变模拟输入电压的大小，就可以改变单片机PWM输出的占空比，从而到达调节电动机转速的目的。 单片机的P3.2口接一单刀双掷开关SW1，在程序运行时查询开关所选通的电平，从而决定电动机的旋转方向。 ADC0831工作过程 首先，将ADC0831的时钟线拉低，再将片选端置低电平，启动A/D转换。接下来第一个时钟信号的下降沿到来时，ADC0831的数据输出端被拉低，准备输出转换数据。从时钟信号的第二个下降沿到来的开始，ADC0831开始输出转换数据，直到第九个下降沿为止，共八位，输出的顺序为从最高位到最低位。 程序流程图： 源程序： Word可编辑 AD_TMP EQU 30H SW DIR ORG 00H MAIN: LCALL AD_CONV SETB SW