《基于PROTEUS的电路设计、仿真与制板（第3版） 》课件 第六章 单片机设计实例.pptx

单片机设计实例第六章

目录信号发生器的设计直流电动机控制模块设计步进电动机控制模块设计温度采集与显示控制模块的设计PROTEUS与Keil软件联调的应用PROTEUS与IAREMBEDDEDWORKBENCH的联调应用

信号发生器的设计设计要求利用AT89S52单片机、DAC0808、ADC0804设计信号发生器，能够产生固定幅度的方波、锯齿波、三角波及正弦波，并且能在程序运行的过程中，可以调节信号的幅度及频率，并且在波形切换过程中，能够给予相应的指示。其中幅值采用DAC0808进行调节，频率的设定部分采用ADC0804进行调节，并可以在不同的波形之间任意切换。设计原理图6-1信号发生器总设计图

信号发生器的设计??DA转换电路AD转换电路?指示灯?拨码开关控制部分?频率调节电路

信号发生器的设计ADC0804简介ADC0804是一种8位COMS依次逼近型的A/D转换器，三态锁定输出，存取时间大约为135微秒，8位分辨率，若输入电压VIN=+5V,那么最小输出电压为U=5V/256=0.01953V。转换时间大约为100微秒，总误差为正负1LSB，工作温度区间为0-70摄氏度图6-2ADC0804引脚图图6-3ADC0804原理图表6-1ADC0804模数转换表

信号发生器的设计信号的产生利用8位D/A转换器DAC0808，可以将8位数字量转换成模拟量输出。数字量输入的范围为0～255之间，对应的模拟量输出的范围在VREF-到VREF+之间。根据这一特性，我们可以利用单机的并行口输出的数字量，产生常用的波形。信号幅度控制当数字量输入为00H时，DAC0808的输出为VREF-，当输入为FFH时，DAC0808的输出为VREF+。所以，为了调节输出波形的幅度，只要调节VREF即可。在VREF+端串接一电位器，调节VREF的电压，即可达到调节波形幅度的目的信号频率控制通过调节输入ADC0804转换的模拟电压值，从而产生8位二进制数作为延时函数，即可控制输出波形的幅值与频率

信号发生器的设计波形切换利用4位DIP开关DSW1来选择波形，并通过四个LED进行指示系统仿真在PROTEUS中对输出波形进行波形分析，选择不同的开关，调节频率控制电位器RV2，可以改变输出波形的频率，同时，调节幅值电位器RV1可以改变输出波形的幅值图6-4幅值为12.6，周期为125ms的正弦波图6-5幅值为12.6，周期为450ms的正弦波

信号发生器的设计图6-6幅值为12.2，周期为82ms的三角波图6-7幅值为12.2，周期为382ms的三角波图6-8幅值为12.3，周期为64.3ms的锯齿波图6-9幅值为12.3，周期为384ms的锯齿波图6-10幅值为12.3，周期为64.3ms的锯齿波图6-11幅值为12.3，周期为190ms的方波

直流电动机控制模块设计设计要求利用AT89C51单片机产生固定占空比的PWM信号，并通过驱动电路实现直流电动机的固定方向和固定转速旋转设计原理图6-12直流电动机物理模型图6-12表示一台最简单的两极直流电动机模型，它的固定部分（定子）上，装设了一对直流励磁的静止的主磁极N和S，在旋转部分（转子）上装设电枢铁心。定子与转子之间有一气隙。在电枢铁心上放置了由A和X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，此铜片称为换向片。换向片之间互相绝缘，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B1和B2，当电枢旋转时，电枢线圈通过换向片和电刷与外电路接通。

直流电动机控制模块设计设计原理图6-13直流电动机工作模型如果去掉原动机，并给两个电刷加上直流电源，如图6-13（a）所示，则有直流电流从电刷A流入，经过线圈abcd，从电刷B流出，根据电磁力定律，载流导体ab和cd收到电磁力的作用，其方向可由左手定则判定，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6-13（b）所示的位置，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同样可由左手定则判定，它们产生的转矩仍然使得转子逆时针转动。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却是不变的。

直流电动机控制模块设计直流