課題9 直流電機(jī)調(diào)速驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)

課題九直流電機(jī)調(diào)速驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)

的設(shè)計(jì)與調(diào)試教學(xué)參考教學(xué)項(xiàng)目目標(biāo)教學(xué)任務(wù)通過(guò)直流電機(jī)調(diào)速驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與調(diào)試案例的分析，引導(dǎo)學(xué)生了解直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)和DA轉(zhuǎn)換的工作原理，可靈活應(yīng)用DAC0832芯片，能運(yùn)用WAVE仿真軟件，利用偽指令、算術(shù)運(yùn)算類、控制轉(zhuǎn)移類等指令編程完成任務(wù)要求?；顒?dòng)設(shè)計(jì)1．分析直流電機(jī)調(diào)速驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與調(diào)試案例，了解直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)和DA轉(zhuǎn)換的工作原理，引導(dǎo)學(xué)生了解該學(xué)習(xí)情景所要完成的任務(wù)要求，與學(xué)生共同討論并制定解決方案；2．介紹DA轉(zhuǎn)換的工作原理、DAC0832芯片的應(yīng)用等相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)；3．組織學(xué)生進(jìn)行硬件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，完成硬件原理圖繪制與硬件系統(tǒng)的組建；4．介紹數(shù)據(jù)傳遞指令、偽指令、算術(shù)運(yùn)算、控制轉(zhuǎn)移、位操作類指令與分支結(jié)構(gòu)程序的設(shè)計(jì)算法等軟件相關(guān)知識(shí)；5．指導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用WAVE仿真軟件，編程完成上述任務(wù)要求，在實(shí)踐過(guò)程中不斷優(yōu)化完善解決方案6．軟硬件調(diào)試調(diào)試、糾錯(cuò)、完成任務(wù)并匯報(bào)結(jié)果；7．檢查與評(píng)價(jià)。建議學(xué)時(shí)8～12學(xué)時(shí)關(guān)鍵理論知識(shí)1.掌握DA轉(zhuǎn)換的工作原理2.了解直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)的工作原理3.掌握DAC0832芯片的相關(guān)知識(shí)4.掌握相關(guān)偽指令、數(shù)據(jù)傳遞指令、控制轉(zhuǎn)移等指令關(guān)鍵技能1.根據(jù)任務(wù)要求，能設(shè)計(jì)適合的程序算法并繪制程序流程圖2.能熟練的使用開(kāi)發(fā)仿真軟件進(jìn)行調(diào)試與仿真3.能熟練的運(yùn)用不同的尋址方式和指令編寫(xiě)主程序以及中斷程序4.能實(shí)現(xiàn)程序設(shè)計(jì)的優(yōu)化5.能完成軟、硬件及系統(tǒng)聯(lián)調(diào)6.能實(shí)現(xiàn)團(tuán)隊(duì)的合作與溝通7.會(huì)演示工作成果課題任務(wù)了解直流電機(jī)調(diào)速驅(qū)動(dòng)相關(guān)知識(shí)掌握常用D/A芯片DAC0832工作原理設(shè)計(jì)調(diào)試直流電機(jī)調(diào)速驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)電機(jī)正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、停轉(zhuǎn)測(cè)量電機(jī)轉(zhuǎn)速電機(jī)轉(zhuǎn)速限定電機(jī)轉(zhuǎn)速顯示課題咨訊直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)相關(guān)知識(shí)D/A芯片DAC0832工作原理與應(yīng)用課題咨訊－直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)相關(guān)知識(shí)

單片機(jī)本身具備一定的驅(qū)動(dòng)能力，其I/O口的電流在1OmA左右直流電機(jī)這類負(fù)載較大的器件，單片機(jī)無(wú)法為其提供足夠的電流電路需要專門(mén)的驅(qū)動(dòng)電路完成對(duì)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)tTsU＋－UtTsU直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)tTsU＋－U利用單片機(jī)控制D/A變換產(chǎn)生不同幅值的電壓，驅(qū)動(dòng)直流電機(jī)調(diào)速直流電機(jī)測(cè)速轉(zhuǎn)速是以單位時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)數(shù)來(lái)衡量，在變換過(guò)程中多數(shù)是有規(guī)律的重復(fù)運(yùn)動(dòng)。根據(jù)霍爾效應(yīng)原理，將一塊永久磁鋼固定在電機(jī)轉(zhuǎn)軸上的轉(zhuǎn)盤(pán)邊沿，轉(zhuǎn)盤(pán)隨測(cè)軸旋轉(zhuǎn)，磁鋼也將跟著同步旋轉(zhuǎn)，在轉(zhuǎn)盤(pán)下方安裝一個(gè)霍爾器件，轉(zhuǎn)盤(pán)隨軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，受磁鋼所產(chǎn)生的磁場(chǎng)的影響，霍爾器件輸出脈沖信號(hào)，其頻率和轉(zhuǎn)速成正比。思考：測(cè)量電機(jī)的極限轉(zhuǎn)速是多少？思考：高速和低速時(shí)的測(cè)量方法有什么不同？課題咨訊－D/A芯片DAC0832工作原理與應(yīng)用

D/A轉(zhuǎn)換芯片DAC0832DAC0832單緩沖連接方式DAC0832雙緩沖連接方式D/A轉(zhuǎn)換芯片DAC0832DI7~DI0：轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)輸入/CS：片選信號(hào)ILE：數(shù)據(jù)鎖存允許信號(hào)/WR1、/WR2：第1/2寫(xiě)信號(hào)/XFER：數(shù)據(jù)傳送控制信號(hào)IOUT1/OUT2：電流輸出1/2RFB：反響電阻端VREF：基準(zhǔn)電壓DGND：數(shù)字地AGND：模擬地DAC0832是一個(gè)八位D/A轉(zhuǎn)換器，轉(zhuǎn)換時(shí)間1微秒。IOUT2IOUT1輸出為模擬電流，可轉(zhuǎn)換為電壓。LE1或LE2=1，當(dāng)前寄存器的輸出跟隨輸入LE1或LE2=0，鎖存數(shù)據(jù)DI0-DI7：轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)輸入CS：片選信號(hào)ILE，WR1：控制輸入寄存器

ILE=1，WR1=0時(shí)：直通

ILE=1，WR1=1時(shí)：鎖存因此，DAC0832可以有三種工作形式：直通、單級(jí)鎖存、兩級(jí)鎖存。XFER，WR2：控制DAC寄存器

XFER=0，WR2=0時(shí)：直通

XFER=1orWR2=1時(shí)：鎖存DAC0832功能分析DAC0832單緩沖連接方式

譯碼器輸出——一個(gè)處于直通方式，另一個(gè)處于受控的鎖存方式——兩個(gè)輸入存放器同時(shí)受控的方式DAC0832單緩沖連接方式單緩沖方式的應(yīng)用

——產(chǎn)生鋸齒波假定采用接口〔1〕方式，即輸入存放器受控，而DAC存放器直通，輸入存放器地址為E000H，產(chǎn)生鋸齒波。

譯碼器輸出源程序清單如下： ORG0200 MOVDPTR，#0E000H；指向輸入存放器地址 MOVA，#00H；轉(zhuǎn)換初值WW: MOVX@DPTR，A；WR1有效，啟動(dòng)D/A轉(zhuǎn)換 INCA NOP；延時(shí) NOP AJMPWW1/282/283/28254/28255/280產(chǎn)生的鋸齒波的過(guò)程MOVDPTR，#0E000HMOVA，#00HWW:MOVX@DPTR，AINCANOPNOPAJMPWWD/A轉(zhuǎn)換產(chǎn)生的鋸齒波

用同樣的方法也可以產(chǎn)生三角波、矩形波、梯形波。假設(shè)將A的初值改為FFINC改為DEC?ORG0200H MOVDPTR，#0E000H；指向輸入存放器地址 MOVA，#0FFH；轉(zhuǎn)換初值WW: MOVX@DPTR，A；WR1有效，啟動(dòng)D/A轉(zhuǎn)換 A NOP；延時(shí) NOP AJMPWWDECINC——兩個(gè)鎖存器都接成受控鎖存方式。對(duì)一個(gè)數(shù)字量的轉(zhuǎn)換，需兩步完成，程序如下：MOVDPTR，#00E0HMOVX@DPTR,AMOVDPTR,#00C0HMOVX@DPTR,A輸入存放器地址：00E0HDAC存放器地址：00C0HY7A7

A6A574LS138Y6C

B

AY7Y6DAC0832雙緩沖連接方式直流電機(jī)測(cè)速轉(zhuǎn)速是以單位時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)數(shù)來(lái)衡量，在變換過(guò)程中多