單片機課程設(shè)計報告溫度控制直流電動機轉(zhuǎn)速

-.z溫度控制電機轉(zhuǎn)速學(xué)院：機電學(xué)院班級：機電111**：0**：*愛華1引言直流電動機具有良好的起動、制動性能，宜于在大*圍內(nèi)平滑調(diào)速，在許多需要調(diào)速或快速正反向的電力拖動領(lǐng)域中得到了廣泛的應(yīng)用。從控制的角度來看，直流調(diào)速還是交流拖動系統(tǒng)的根底。早期直流電動機的控制均以模擬電路為根底，采用運算放大器、非線性集成電路以及少量的數(shù)字電路組成，控制系統(tǒng)的硬件局部非常復(fù)雜，功能單一，而且系統(tǒng)非常不靈活、調(diào)試?yán)щy，阻礙了直流電動機控制技術(shù)的開展和應(yīng)用*圍的推廣。隨著單片機技術(shù)的不斷進步，使得許多控制功能及算法可以采用軟件技術(shù)來完成，為直流電動機的控制提供了更大的靈活性，并使系統(tǒng)能到達更高的穩(wěn)定性能。采用單片機構(gòu)成控制系統(tǒng)，可以節(jié)約人力資源和降低系統(tǒng)本錢，從而有效的提高工作效率。2設(shè)計任務(wù)與要求2.1設(shè)計任務(wù)溫度控制直流電動機轉(zhuǎn)速2.2設(shè)計要求〔1〕、使用AT89C51單片機為核心，使用4位集成式數(shù)碼管顯示當(dāng)前溫度，溫度傳感器使用DS18B20，使用L298驅(qū)動直流電動機?！?〕、用4位集成式數(shù)碼管顯示當(dāng)前溫度，當(dāng)溫度在時，直流電動機在L298驅(qū)動下加速正轉(zhuǎn)，溫度在全速正轉(zhuǎn)；當(dāng)溫度時，直流電動機加速反轉(zhuǎn)，溫度時，直流電動機全速反轉(zhuǎn)；溫度之間時，直流電動機停頓轉(zhuǎn)動。〔3〕、控制程序在Keil軟件中編寫，編譯，整個控制電路在Proteus仿真軟件中連接調(diào)示。3本課程設(shè)計的意義直流電動機作為一種高效率速度控制電動機引人注目、但市場的知名度還小高。許多用戶在設(shè)備用電動機的選擇上經(jīng)常出現(xiàn)不合理的現(xiàn)象。比方為了實現(xiàn)設(shè)備的功能、當(dāng)變頻器控制的異步電動機滿足不了要求時就盲目的選用昂貴的伺服電動機、其中有些情況完全可以用價格較低的直流電動機來實現(xiàn)。采用單片機構(gòu)成控制系統(tǒng)，可以節(jié)約人力資源和降低系統(tǒng)本錢，從而有效的提高工作效率，可以實現(xiàn)復(fù)雜的控制，控制靈活性和適應(yīng)性好，無零點漂移，控制精細(xì)高，可提供人機界面，多機聯(lián)網(wǎng)工作。

采用智能功率電路驅(qū)動比傳統(tǒng)的分立功率器件組成的驅(qū)動體積小，功能強；減少了電路元器件數(shù)量，提高了系統(tǒng)的可靠性；控制電路哈爾功率電路集成在一起，使監(jiān)控更容易實現(xiàn)；集成化使電路的連線減少，減少了布線電容和電感以及信號傳輸?shù)难訒r，增加了系統(tǒng)抗干擾的能力；集成化使系統(tǒng)本錢大大降低。4應(yīng)用軟件介紹4.1Proteus仿真軟件Proteus是一款Labcenter出品的電路分析實物仿真系統(tǒng)，可仿真各種電路和IC，并支持單片機，元件庫齊全，使用方便，是不可多得的專業(yè)的單片機軟件仿真系統(tǒng)。該軟件的特點：〔1〕全部滿足我們提出的單片機軟件仿真系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)，并在同類產(chǎn)品中具有明顯的優(yōu)勢。〔2〕具有模擬電路仿真、數(shù)字電路仿真、單片機及其外圍電路組成的系統(tǒng)的仿真、RS一232動態(tài)仿真、1C調(diào)試器、SPI調(diào)試器、鍵盤和LCD系統(tǒng)仿真的功能；有各種虛擬儀器，如示波器、邏輯分析儀、信號發(fā)生器等。③目前支持的單片機類型有：68000系列、8051系列、AVR系列、PIC12系列、PIC16系列、PIC18系列、Z80系列、HC11系列以及各種外圍芯片。④支持大量的存儲器和外圍芯片。總之該軟件是一款集單片機和SPICE分析于一身的仿真軟件，功能極其強大，可仿真51、AVR、PIC。4.2Keil軟件KeilC51是美國KeilSoftware公司出品的51系列兼容單片機C語言軟件開發(fā)系統(tǒng)，與匯編相比，C語言在功能上、構(gòu)造性、可讀性、可維護性上有明顯的優(yōu)勢，因而易學(xué)易用。用過匯編語言后再使用C來開發(fā)，體會更加深刻。KeilC51軟件提供豐富的庫函數(shù)和功能強大的集成開發(fā)調(diào)試工具，全Windows界面。另外重要的一點，只要看一下編譯后生成的匯編代碼，就能體會到KeilC51生成的目標(biāo)代碼效率非常之高，多數(shù)語句生成的匯編代碼很緊湊，容易理解。在開發(fā)大型軟件時更能表達高級語言的優(yōu)勢。5keil軟件編寫5.1BS18B20溫度采集5.1.1溫度采集初始化voiddsreset(void){uinti;DS=1;i++;DS=0;i=103;while(i>0)i--;DS=1;i=4;while(i>0)i--;DS=1;}5.1.2寫命令控制溫度傳感器voidtmpwritebyte(uchardat){uinti;ucharj;bittestb;for(j=1;j<=8;j++){testb=dat&0*01;dat=dat>>1;if(testb)//write1{DS=0;i++;i++;DS=1;i=8;while(i>0)i--;}else{DS=0;i=8;while(i>0)i--;//write0 DS=1; i++;i++;}}}5.1.3讀數(shù)據(jù)賦值給datbittmpreadbit(void){uinti;bitdat;DS=1;DS=0;i++;i++;DS=1;i++;dat=DS;i=8;while(i>0)i--;return(dat);}uchartmpread(void){uchari,j,dat;dat=0;for(i=1;i<=8;i++){j=tmpreadbit();dat=(j<<7)|(dat>>1);}return(dat);}5.1.4數(shù)據(jù)處理即判斷溫度正負(fù)uinttmp(){floattt;uchara,b,b1;dsreset();delay(1);tmpwritebyte(0*cc);tmpwritebyte(0*be);a=tmpread();b=tmpread();temp=b;b1=b;temp<<=8;temp=temp|a;if(b1<8){ flag+=1; tt=temp*0.0625; temp=tt*10+0.5; dis_buf[0]=0;}else{ flag-=1; temp=~temp; temp=temp+1; tt=temp*0.0625; temp=tt*10+0.5; dis_buf[0]=0*40;}returntemp;}5.2數(shù)碼管顯示采集的溫度5.2.1將采集后轉(zhuǎn)化的溫度對數(shù)組賦值voiddisplay(uinttemp) {ucharA1,A2,A3;A1=temp/100;A2=temp%100/10;A3=temp%10;t=A1*10+A2;dis_buf[3]=table[A3];dis_buf[2]=table1[A2];dis_buf[1]=table[A1];}5.2.2用定時器T1調(diào)用溫度采集函數(shù)進展溫度采集voidtimer1()interrupt3{ TH1=(65536-20000)/256; TL1=(65536-20000)%256; tmpchange(); display(tmp());}5.2.3用定時器T0將處理后的溫度用數(shù)碼管顯示voidtimer0()interrupt1 { TH0=(65536-500)/256; TL0=(65536-500)%256; P2=0*ff; P0=dis_buf[dis_inde*]; P2=dis_digit; dis_digit=_crol_(dis_digit,1); dis_inde*++; dis_inde*&=0*07; }5.3判斷電機旋轉(zhuǎn)情況if(flag==1) { flag=0; if(t>=75) Turn_z(); else if(t>=45) Turn_zj(); else if(t>10) Turn_t(); else Turn_fj(); }else if(flag==-1) { flag=0; Turn_f(); }6Proteus仿真6.1Proteus中各元件的元件圖6.1.1AT89C51截圖6.1.2L298截圖6.1.3DS18B20截圖6.1.4直流電動機截圖6.1.5晶體管截圖6.2芯片功能控制6.2.1Lm298芯片ENA為IN1、IN2的控制使能端，本次設(shè)計用OUT1、OUT2作為輸出控制直流電機轉(zhuǎn)動。由于正反轉(zhuǎn)換相時會產(chǎn)生飯香電壓為保護LM298用圖中二極管來起到保護作用。IN1IN2ENA電機狀態(tài)**0停頓101正轉(zhuǎn)011反轉(zhuǎn)6.2.2DS18B20時序圖即簡介VCC接+5V、GND接地。DQ為總線接單片機P1.6口DS18B20初始化DS18B20寫入DS18B20讀出6.3Proteus仿真電路仿真圖〔未運行狀態(tài)〕溫度大于75溫度大于45小于75溫度大于10小于457結(jié)論通過該課程設(shè)計，我掌握了編譯程序的原理以及步驟，還有編譯程序工作的根本過程及其各階段的根本任務(wù)，熟悉了編譯程序總流程框圖，構(gòu)造工具及其相關(guān)的技術(shù)。課本上的知識是機械的，抽象的。在本次課程設(shè)計，我有很大的收獲，這不僅僅是理論知識上的完善，而且實踐能力和動手能力有了質(zhì)的飛躍!設(shè)計中，我自感知識的缺陷，不斷的上網(wǎng)查閱資料，翻閱各類相關(guān)書籍，自己動手，自己設(shè)計，讓我的思維邏輯更加清晰。在操作中，靠這次設(shè)計我根本掌握了單片機編程，將理論變?yōu)閷嶋H開了一個好頭。在這次課程設(shè)計過程中，我發(fā)現(xiàn)了自己綜合應(yīng)用能力的欠缺。以后，我會更加重視用軟件編程，應(yīng)用單片機處理好更多的電路。參考文獻[1]辜承