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年4月19日基于單片機(jī)的直流電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計(jì)文檔僅供參考圖書(shū)分類號(hào):密級(jí):畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)基于單片機(jī)的直流電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計(jì)Dcmotorspeedcontrolsystemdesignbasedonsinglechipmicrocomputer學(xué)生姓名李亞妮學(xué)院名稱信電工程學(xué)院專業(yè)名稱電子信息科學(xué)與技術(shù)指導(dǎo)教師田大偉5月25日摘要本課題是對(duì)直流電機(jī)PWM調(diào)速器設(shè)計(jì)的研究,主要實(shí)現(xiàn)對(duì)電動(dòng)機(jī)的控制。因此在設(shè)計(jì)中,對(duì)直流調(diào)速的原理,直流調(diào)速控制方式以及調(diào)速特性,PWM基本原理及實(shí)現(xiàn)方式進(jìn)行了全面的闡述。為實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的微機(jī)控制,在設(shè)計(jì)中,采用了AT89S52單片機(jī)作為整個(gè)控制系統(tǒng)的控制電路的核心部分,配以各種顯示,驅(qū)動(dòng)模塊,實(shí)現(xiàn)對(duì)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速的顯示和測(cè)量;由命令輸入模塊,光電隔離模塊及H型驅(qū)動(dòng)模塊組成。采用帶中斷的獨(dú)立式鍵盤作為命令的輸入,單片機(jī)在程序的控制下,不斷給H型驅(qū)動(dòng)電路發(fā)送PWM波形,使完成電機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制。在設(shè)計(jì)中,采用PWM調(diào)速方式,經(jīng)過(guò)改變PWM的占空比從而改變電動(dòng)機(jī)的電樞電壓,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)電動(dòng)機(jī)的調(diào)速。設(shè)計(jì)的整個(gè)控制系統(tǒng),在硬件結(jié)構(gòu)上采用了大量的集成電路模塊,大大的簡(jiǎn)化了硬件電路,提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性,使整個(gè)系統(tǒng)的性能得到提高。關(guān)鍵詞AT89S52單片機(jī);PWM基本原理;H型驅(qū)動(dòng)電路AbstractThistopicisontheresearchofthedcmotorPWMspeedcontrollerdesign,themainimplementationofthecontrolofthemotorsointhedesign,principleofdcspeedcontrol,dcspeedcontrolandspeedcontrolcharacteristic,thebasicprincipleofPWMandimplementationapproacharecomprehensivelydescribed.Fortherealizationofthesystemofmicrocomputercontrol,inthedesign,adoptedAT89S52singlechipmicrocomputerasthecorepartofthewholecontrolcircuitofthecontrolsystem,matchwithallkindsofdisplay,drivermodule,realizedisplayandmeasurementoftherotationalspeedofthemotor;Bythecommandinputmodule,photoelectricisolationmoduleandHdrivermodule.Adoptindependenttypekeyboardwithinterruptionascommandinput,monolithicintegratedcircuitunderthecontroloftheprogram,constantlysendHdrivecircuitPWMwaveform,thecompletemotorandreversingcontrolinthedesign,usingPWMspeedcontrolmode,bychangingthePWMdutycycletochangethearmaturevoltageofthemotor,andthenrealizetothespeedofthemotor.Onthedesignofthewholecontrolsystem,thehardwarestructurebyalargenumberofintegratedcircuitmodule,greatlysimplifythehardwarecircuit,improvethestabilityandreliabilityofthesystem,improvetheperformanceofthewholesystemKeywordsAT89S52singlechipmicrocomputerPulseWidthModulationBasicprincipleHdrivecircuit目錄19321緒論 6309181.1單片機(jī)簡(jiǎn)介 624381.2選題的目的和意義 8184111.3研究背景與方法 884472硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì) 9262152.1技術(shù)基礎(chǔ) 9153532.1.1直流電機(jī)的結(jié)構(gòu) 9171082.1.2直流電機(jī)的工作原理 10278332.1.3直流電機(jī)的主要的技術(shù)參數(shù) 10297242.1.4直流電機(jī)的調(diào)速的技術(shù)指標(biāo) 10198272.2系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì) 11140452.3硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì) 1237132.3.1控制電路的設(shè)計(jì) 12121262.3.2PWM驅(qū)動(dòng)模塊電路的設(shè)計(jì) 12274182.3.3光電開(kāi)關(guān)測(cè)速部分電路的設(shè)計(jì) 13235182.3.4電機(jī)控制正反轉(zhuǎn)電路設(shè)計(jì) 14247962.3.5數(shù)碼管顯示設(shè)計(jì) 15170092.3.6整個(gè)電路原理圖 16324703軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì) 1791823.1主程序設(shè)計(jì) 17143113.2按鍵控制程序設(shè)計(jì) 19179453.3PWM軟件程序設(shè)計(jì) 193983.4數(shù)碼管顯示程序設(shè)計(jì) 2036494系統(tǒng)功能調(diào)試 2159914.1調(diào)試軟件介紹 21268564.2軟件設(shè)計(jì)與功能 2232121結(jié)論 2429876致謝 2516300參考文獻(xiàn) 267802附錄 273551附錄1硬件實(shí)物圖 278656附錄2元件清單 281338附錄3源程序代碼 291緒論1.1單片機(jī)簡(jiǎn)介單片機(jī)是單片微型計(jì)算機(jī)的簡(jiǎn)稱,是指在一塊半導(dǎo)體芯片中集成有中央處理器、存儲(chǔ)器、基本I/O接口以及定時(shí)/計(jì)數(shù)器等必要部件的完整的微型計(jì)算機(jī)。單片機(jī)技術(shù)作為計(jì)算機(jī)技術(shù)的一個(gè)分支,廣泛地應(yīng)用于工業(yè)控制、智能儀器儀表、機(jī)電一體化、家用電器、智能玩具等各個(gè)領(lǐng)域,極大地提高了相關(guān)產(chǎn)品的智能化程度和技術(shù)水平,已經(jīng)成為當(dāng)今社會(huì)十分重要的技術(shù)。單片機(jī)具有體積小、集成度高、可靠性強(qiáng)、功能全、性價(jià)比、重量輕、運(yùn)算速度快等諸多優(yōu)點(diǎn),利用單片機(jī)能夠較方便地構(gòu)成控制系統(tǒng)。如果說(shuō)C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)課,那么單片機(jī)以其系統(tǒng)硬件構(gòu)架完整、價(jià)格低廉、學(xué)生能動(dòng)手等特點(diǎn),成為工科學(xué)生硬件設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課。本課題中采用芯片AT89S52,其是一款低功耗空閑、低電壓、掉電模式、高性能CMOS的8位單片機(jī),片內(nèi)含8KB(可經(jīng)受1000次擦寫周期)的FLASH可編程可重復(fù)擦寫的只讀程序存儲(chǔ)器(EPROM),器件采用CMOS工藝和ATMEL公司的高密度,與MCS-51系列單片機(jī)兼容,可方便的應(yīng)用在各個(gè)控制領(lǐng)域。AT89S52管腳圖見(jiàn)圖1-1。
圖1-1AT89S52管腳圖P0.7P0.0:8根I/O線,每根線能夠單獨(dú)做輸入或者輸出。單片機(jī)內(nèi)部有Flash內(nèi)存,P0口能夠作為通用I/O口,此時(shí)控制端為低電平,轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)MUX把輸出級(jí)與鎖存器的Q端接通。在I/O模式下作為輸出口使用時(shí),P0口外接上拉電阻,否則P0口無(wú)法輸出高電平。在I/O模式下作為輸入口使用時(shí),在輸入操作前向端口寫“1”。輸出級(jí)兩個(gè)場(chǎng)效應(yīng)管均截止,能夠作為高阻抗輸入,經(jīng)過(guò)三態(tài)輸入緩沖器讀取引腳信號(hào),從而完成輸入操作。P0口可作為低8位地址/數(shù)據(jù)復(fù)用總線使用。P1.7P1.0:P1口是一個(gè)內(nèi)部有上拉電阻的準(zhǔn)雙向口,作通用I/O口使用。P1口作為輸出口使用時(shí),已能向外提供推拉電流負(fù)載,無(wú)需再外接上拉電阻。P1口作為輸出口使用時(shí),和P0口一樣,須將“1”寫入鎖存器,場(chǎng)效應(yīng)管T2截止。P2.7P2.0:P2口作為通用I/O口使用時(shí),是一個(gè)準(zhǔn)雙向口。P2口作為高8位地址總線口使用時(shí),用于輸出高8位地址A15~A8,和P0口引腳的第二功能相配合,但不能像P0口傳送存儲(chǔ)器的讀寫數(shù)據(jù)。P3.7P3.0:作為第一功能使用時(shí)功能同P1口,第二功能是系統(tǒng)具有控制功能的控制線。VCC為+5V電源線,GND為接地線。ALE/地址鎖存允許/編程脈沖:在訪問(wèn)片外存儲(chǔ)器時(shí),這個(gè)輸出信號(hào)用于鎖存低字節(jié)地址。在對(duì)Flash內(nèi)存編程時(shí),這條引腳用于輸入編程脈沖PROG。一般情況下,ALE是振蕩器頻率的6分頻信號(hào),可用于外部定時(shí)或時(shí)鐘。但在每次存取外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的過(guò)程中,會(huì)跳過(guò)一個(gè)ALE脈沖。在單片機(jī)處于外部執(zhí)行方式時(shí),對(duì)ALE屏蔽位置“1”并不起作用。/VPP:外部程序存儲(chǔ)器訪問(wèn)允許端/編程電源線,能夠控制8051使用片內(nèi)ROM還是片外ROM。如果=1,那么允許使用片內(nèi)ROM;如果=0,那么允許使用片外ROM。XTAL1和XTAL2:接外部晶體的兩個(gè)引腳,XTAL1是構(gòu)成片內(nèi)振蕩器的反相放大器的輸入端,XTAL2是構(gòu)成片內(nèi)振蕩器的反相放大器的輸出端。若采用片內(nèi)的振蕩電路,在XTAL1和XTAL2間連接一個(gè)石英晶體或陶瓷諧振器,若連前者,C1、C2的取值范圍為22~33pF;若連后者,C1、C2的取值范圍為40~47pF。1.2選題的目的和意義直流電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)、制動(dòng)性能好,適合平滑調(diào)速于大范圍內(nèi),廣泛應(yīng)用于許多需要調(diào)速或快速正反向的電力拖動(dòng)領(lǐng)域中。從控制的這一層面來(lái)看,交流拖動(dòng)系統(tǒng)以直流調(diào)速為基礎(chǔ)。早期,模擬電路是直流電動(dòng)機(jī)的控制的基礎(chǔ),由運(yùn)放、不是線性的集成電路和少量的數(shù)電構(gòu)成,控制系統(tǒng)的系統(tǒng)部分非常不靈敏、調(diào)試很難,而且硬件部分非常不簡(jiǎn)單,功能較單一,在推廣直流電機(jī)控制技術(shù)的運(yùn)用范圍及其發(fā)展的方面受到了阻礙。因?yàn)閱纹瑱C(jī)芯片技術(shù)日新月異,采用軟件技術(shù)能夠來(lái)完成許多控制及算法功能,使直流電機(jī)的控制靈活性得到了更大的提高,并使系統(tǒng)性能更好。采用單片機(jī)構(gòu)成控制系統(tǒng),可節(jié)約人力資源,降低系統(tǒng)成本,提高工作效率。傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)采用模擬元件,雖在一定程度上滿足了生產(chǎn)要求,可是因?yàn)樵菀桌匣驮谑褂弥幸资芡饨绺蓴_影響,而且線路復(fù)雜、通用性差,控制效果受到器件性能、溫度等因素的影響,故系統(tǒng)的運(yùn)行可靠性及準(zhǔn)確性得不到保證,甚至出現(xiàn)事故。當(dāng)前,直流電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)已經(jīng)由數(shù)字化向?qū)嵱没D(zhuǎn)變,隨著電子技術(shù)的快速發(fā)展,促使直流電機(jī)調(diào)速逐步由模擬化轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字化,特別是因?yàn)閱纹瑱C(jī)技術(shù)的普及,使直流電機(jī)調(diào)速技術(shù)又上升到一個(gè)新的階段,其發(fā)展更趨于智能化、高可靠性。1.3研究背景與方法現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中,電動(dòng)機(jī)是主要的驅(qū)動(dòng)設(shè)備,當(dāng)前在直流電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)系統(tǒng)中取代了笨重的發(fā)電動(dòng)一電動(dòng)機(jī)的F—D系統(tǒng),而大量采用晶閘管(即可控硅)裝置向電動(dòng)機(jī)供電的KZ—D拖動(dòng)系統(tǒng)。與交流電機(jī)相比,直流電機(jī)調(diào)速基本原理是比較簡(jiǎn)單的,經(jīng)過(guò)改變電機(jī)的電壓就能夠改變轉(zhuǎn)速了。改變電壓的方法很多,本設(shè)計(jì)中使用最常見(jiàn)的一種,即PWM脈寬調(diào)制,調(diào)節(jié)電機(jī)的輸入占空比就能夠控制電機(jī)的平均電壓,控制轉(zhuǎn)速。本文主要研究了利用MCS-51系列單片機(jī),經(jīng)過(guò)PWM方式控制直流電機(jī)調(diào)速的方法。PWM控制技術(shù)因?yàn)榭刂坪?jiǎn)單、靈活和動(dòng)態(tài)響應(yīng)好的優(yōu)點(diǎn),因此成為電力電子技術(shù)最廣泛應(yīng)用的控制方式,成為人們研究的熱點(diǎn)。設(shè)計(jì)的功能主要包括:直流電機(jī)的正轉(zhuǎn);直流電機(jī)的反轉(zhuǎn);直流電機(jī)的加速;直流電機(jī)的減速;直流電機(jī)的轉(zhuǎn)速在數(shù)碼管上顯示;直流電機(jī)的啟動(dòng);直流電機(jī)的停止;2硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)2.1技術(shù)基礎(chǔ)2.1.1直流電機(jī)的結(jié)構(gòu)直流電機(jī)的結(jié)構(gòu)組成分定子和轉(zhuǎn)子兩大部分。定子指直流電機(jī)運(yùn)行時(shí)不運(yùn)動(dòng)靜態(tài)的部分。轉(zhuǎn)子指直流電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的部分。直流電機(jī)的結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖2-1。圖2-1直流電機(jī)結(jié)構(gòu)圖2.1.2直流電機(jī)的工作原理磁極N,S間裝著一個(gè)能夠轉(zhuǎn)動(dòng)的鐵磁圓柱體,圓柱體的表面固定著線圈abcd。當(dāng)線圈流過(guò)電流的時(shí)候,線圈受到電磁力的作用,產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)。根據(jù)左手定則可知,當(dāng)流過(guò)線圈中電流改變方向時(shí),線圈的受力方向也將改變,因此經(jīng)過(guò)改變線圈電流的方向?qū)崿F(xiàn)改變電機(jī)的方向。直流電動(dòng)機(jī)電路模型見(jiàn)圖2-2。2.1.3直流電機(jī)的主要的技術(shù)參數(shù)額定功率Pn:在額定電流和電壓下,電機(jī)的負(fù)載能力。額定電壓Ue:長(zhǎng)期運(yùn)行的最高電壓。額定電流Ie:長(zhǎng)期運(yùn)行的最大電流。額定轉(zhuǎn)速n:?jiǎn)挝粫r(shí)間里面電機(jī)轉(zhuǎn)速的快慢。勵(lì)磁電流If:施加到電極線圈上的電流。圖2-2直流電動(dòng)機(jī)電路模型2.1.4直流電機(jī)的調(diào)速的技術(shù)指標(biāo)1)調(diào)速范圍:指最低可控轉(zhuǎn)速到最高可控轉(zhuǎn)速的范圍,最低可控轉(zhuǎn)速對(duì)最高可控轉(zhuǎn)速的比值,叫電機(jī)的調(diào)速比。本課題的調(diào)速范圍為0~120轉(zhuǎn)/秒。2)相對(duì)穩(wěn)定性:指負(fù)載轉(zhuǎn)矩在給定的范圍里面變化所引起的速度的變化,它決定于機(jī)械特性的斜率。3)靜差度(又稱靜差率)是指當(dāng)電動(dòng)機(jī)在一條機(jī)械特性上運(yùn)行時(shí),由理想空載到滿載時(shí)的轉(zhuǎn)速降落與理想空載轉(zhuǎn)速n0的比值。靜差度的公式見(jiàn)式(2.1)。式(2.1)在一般的情況下,取額定轉(zhuǎn)矩下的速度落差,靜差度的公式見(jiàn)式(2.2)。式(2.2)式中——表示靜差度;4)調(diào)速的平滑性:是在一定的調(diào)速范圍內(nèi),相鄰兩極速度變化的程度,平滑系數(shù)的公式見(jiàn)式(2.3)。式(2.3)式中和相鄰兩極,即i級(jí)與i-1級(jí)的速度5)調(diào)速時(shí)的容許輸出:是指電動(dòng)機(jī)在得到充分利用的情況下,在調(diào)速的過(guò)程中軸能夠輸出的功率和轉(zhuǎn)矩。2.2系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)單片機(jī)直流電機(jī)調(diào)速簡(jiǎn)介:?jiǎn)纹瑱C(jī)直流調(diào)速系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)對(duì)直流電動(dòng)機(jī)的平滑調(diào)速。系統(tǒng)控制方案的分析:本直流電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)以單片機(jī)系統(tǒng)為依托,根據(jù)PWM調(diào)速的基本原理,以直流電機(jī)電樞上電壓的占空比來(lái)改變平均電壓的大小,從而控制電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速為依據(jù),實(shí)現(xiàn)對(duì)直流電動(dòng)機(jī)的平滑調(diào)速,并經(jīng)過(guò)單片機(jī)控制速度的變化。本文所研究的直流電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)主要是由硬件和軟件兩大部分組成。硬件部分是前提,是整個(gè)系統(tǒng)執(zhí)行的基礎(chǔ),它主要為軟件提供程序運(yùn)行的平臺(tái)。而軟件部分,是對(duì)硬件端口所體現(xiàn)的信號(hào),加以采集、分析、處理,最終實(shí)現(xiàn)控制器所要實(shí)現(xiàn)的各項(xiàng)功能,達(dá)到控制器自動(dòng)對(duì)電機(jī)速度的有效控制。鍵盤向單片機(jī)輸入相應(yīng)控制指令,如單片機(jī)經(jīng)過(guò)P1.3輸出與轉(zhuǎn)速相應(yīng)的PWM脈沖,P1.4輸出低電平,經(jīng)過(guò)信號(hào)放大、光電開(kāi)關(guān)、驅(qū)動(dòng)H型橋式電動(dòng)機(jī)控制電路,進(jìn)而控制電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)向與轉(zhuǎn)速。反之亦然。數(shù)碼管顯示電動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。正轉(zhuǎn)時(shí)最高位顯示“C”,其它三位為電機(jī)轉(zhuǎn)速;反轉(zhuǎn)時(shí)最高位顯示“A”,其它三位為電機(jī)轉(zhuǎn)速。每次電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)后開(kāi)始顯示,停止時(shí)數(shù)碼管顯示出“C000”。總體設(shè)計(jì)方案的硬件部分詳細(xì)框圖見(jiàn)圖2-3。單片機(jī)(速度的測(cè)量計(jì)算、輸入單片機(jī)(速度的測(cè)量計(jì)算、輸入設(shè)定及系統(tǒng)控制)單片機(jī)(PWM模擬發(fā)生器)電機(jī)速度采集電路電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路鍵盤顯示器圖2-3硬件部分詳細(xì)框圖2.3硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)2.3.1控制電路的設(shè)計(jì)控制電路主要由單片機(jī)來(lái)控制,編寫一段程序使單片機(jī)發(fā)出的PWM脈沖來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)驅(qū)動(dòng)的控制。新一代的單片機(jī)增加了很多的功能,其中包括PWM功能。單片機(jī)經(jīng)過(guò)初始化設(shè)置,使其能自動(dòng)的發(fā)出PWM脈沖波,只有在改變占空比的時(shí)候CPU才干預(yù)。當(dāng)有按鍵按下時(shí),電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)。2.3.2PWM驅(qū)動(dòng)模塊電路的設(shè)計(jì)電動(dòng)機(jī)PWM驅(qū)動(dòng)模塊的電路設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)具體電路見(jiàn)下圖。本電路采用的是基于PWM原理的H型橋式驅(qū)動(dòng)電路。電路圖見(jiàn)圖2-4。圖2-4PWM驅(qū)動(dòng)模塊電路圖PWM電路由復(fù)合體管組成H型橋式電路構(gòu)成,四個(gè)部分的晶體管,以一個(gè)對(duì)角的組合被分成兩組:根據(jù)兩個(gè)輸入端的低高電平,決定晶體管導(dǎo)通與截止。4個(gè)二極管在電路中的作用是防止晶體管產(chǎn)生反向電壓,防止電動(dòng)機(jī)兩端和晶體管上的電流過(guò)大,起保護(hù)電路的作用。在實(shí)驗(yàn)中的控制系統(tǒng)電壓統(tǒng)一為5v電源,因此若復(fù)合管基極由控制系統(tǒng)直接控制,則控制電壓最高為5V,且由于三極管本身壓降,結(jié)果加到電動(dòng)機(jī)兩端的電壓差不多只有4V,嚴(yán)重削弱了電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)力。綜合上述,我們運(yùn)用了itr-9608光耦集成塊,隔開(kāi)控制部分與電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)部分。輸入端各經(jīng)過(guò)一個(gè)三極管增大光耦的驅(qū)動(dòng)電流;電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)部分經(jīng)過(guò)外接12V電源驅(qū)動(dòng)。這樣不但使各系統(tǒng)模塊之間的隔離度增加,也大大的增強(qiáng)了驅(qū)動(dòng)電流。在電動(dòng)機(jī)信號(hào)驅(qū)動(dòng)這一層面,我們采用周期矩形信號(hào)控制,周期矩形信號(hào)的特點(diǎn)是占空比可調(diào)。脈沖頻率是電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)速度的影響因素,脈沖頻率越高,帶負(fù)載能力就越差,但連續(xù)性越好,反之亦然。經(jīng)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),當(dāng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)很平靜時(shí)加負(fù)載后,速度明顯下降,速度很低時(shí)甚至?xí)V罐D(zhuǎn)動(dòng);在脈沖頻率低于10Hz這一情況下,電動(dòng)機(jī)跳動(dòng)現(xiàn)象明顯。而具體使用的頻率可隨著個(gè)別電動(dòng)機(jī)性能在此范圍內(nèi)調(diào)節(jié)。經(jīng)過(guò)PWM2輸入高電平信號(hào),PWM1輸入低電平,電機(jī)正轉(zhuǎn);經(jīng)過(guò)PWM2輸入低電平信號(hào),PWM1輸入高電平,電機(jī)反轉(zhuǎn);PWM1、PWM2同時(shí)為高電平或低電平時(shí),電機(jī)不轉(zhuǎn)。經(jīng)過(guò)對(duì)信號(hào)占空比的調(diào)整來(lái)對(duì)電機(jī)轉(zhuǎn)速進(jìn)行調(diào)節(jié)。由于電機(jī)具有較大的感性,電流不能突變,若忽然將電流切斷將在功率管兩端產(chǎn)生巨大的電壓,損壞器件。我們應(yīng)用二極管來(lái)續(xù)流,利用二極管的單向?qū)ㄐ?。二極管的選用必須要根據(jù)PWM的頻率和電機(jī)的電流來(lái)決定。二極管要有足夠迅速的恢復(fù)時(shí)間和足夠的電流承受能力。為保護(hù)芯片而加上續(xù)流電路,其電路原理圖見(jiàn)圖2-5。圖2-5續(xù)流電路原理圖2.3.3光電開(kāi)關(guān)測(cè)速部分電路的設(shè)計(jì)紅外測(cè)速部分,R6用來(lái)限制發(fā)射二極管的電流。發(fā)射管的電流大則發(fā)射功率大,但不能超過(guò)它的極限電流,它的極限輸入正向電流為50mA。紅外測(cè)速原理圖見(jiàn)圖2-6。圖2-6紅外測(cè)速原理圖2.3.4電機(jī)控制正反轉(zhuǎn)電路設(shè)計(jì)H橋部分控制電路設(shè)計(jì):知道經(jīng)過(guò)調(diào)節(jié)直流電機(jī)的電壓能夠改變電機(jī)的轉(zhuǎn)速,可是一般我們?cè)O(shè)計(jì)的電源大都是固定的電壓,而且模擬可調(diào)電源不易于單片機(jī)控制,數(shù)字可調(diào)電源設(shè)計(jì)麻煩。因此這里用脈寬調(diào)制(PWM)來(lái)實(shí)現(xiàn)調(diào)速。方波的有效電壓跟電壓幅值和占空比有關(guān),我們能夠經(jīng)過(guò)占空比實(shí)現(xiàn)改變有效電壓。一般用軟件模擬PWM能夠有延時(shí)和定時(shí)兩種方法,延時(shí)方法占用大量的CPU,因此這里采用定時(shí)方法。
電路因它的形狀酷似字母H,因此叫“H橋驅(qū)動(dòng)電路”。電機(jī)是字母H中的一橫,而4個(gè)三極管組成字母H的上下左右的一豎(注意:圖2-7,圖2-8,圖2-9只是示意圖,畫出大概,沒(méi)有畫出三極管的完整的驅(qū)動(dòng)電路圖)。從圖中看出,H橋直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路包含2個(gè)NPN三極管、2個(gè)PNP三極管和一個(gè)電機(jī)。當(dāng)Q1和Q4或者Q3和Q2都導(dǎo)通時(shí),電機(jī)才會(huì)運(yùn)轉(zhuǎn)。根據(jù)第二對(duì)或第一對(duì)三極管的導(dǎo)通情況,電流會(huì)從右至左或者從左至右流過(guò)電機(jī),從而控制電機(jī)的轉(zhuǎn)向。典型的直流電機(jī)控制電路見(jiàn)圖2-7。圖2-7H橋驅(qū)動(dòng)電路圖
電機(jī)要想實(shí)現(xiàn)運(yùn)轉(zhuǎn)的功能,必須使對(duì)角線上的兩個(gè)三極管導(dǎo)通。例如,如圖2-8所示,當(dāng)Q4管和Q1管導(dǎo)通時(shí),電流就從VCC正極出發(fā),從左至右的方向,經(jīng)Q1穿過(guò)直流電機(jī)M,再經(jīng)Q4流回VCC負(fù)極。如圖所示,直流電動(dòng)機(jī)順時(shí)針轉(zhuǎn)。H橋驅(qū)動(dòng)直流電動(dòng)機(jī)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)圖見(jiàn)圖2-8。圖2-8H橋電路驅(qū)動(dòng)電機(jī)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)同樣道理,如圖2-9所示,當(dāng)Q2管和Q3管導(dǎo)通時(shí),電流就從VCC正極出發(fā),從右至左的方向,經(jīng)Q3穿過(guò)直流電機(jī)M,再經(jīng)Q2流回VCC負(fù)極。如圖所示,直流電動(dòng)機(jī)以逆時(shí)針的方向轉(zhuǎn)。H橋驅(qū)動(dòng)直流電動(dòng)機(jī)逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)圖見(jiàn)圖2-9。
圖2-9H橋驅(qū)動(dòng)電機(jī)逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)2.3.5數(shù)碼管顯示設(shè)計(jì)LED數(shù)碼管(LightEmittingDiode)是一種固態(tài)的半導(dǎo)體器件,能夠直接把電轉(zhuǎn)化為光,經(jīng)過(guò)對(duì)其不同的管腳輸入相正確電流,會(huì)使其發(fā)亮,從而顯示出數(shù)字。能夠顯示:時(shí)間、日期、距離等能夠用數(shù)字代替的參數(shù)。數(shù)碼管實(shí)際上是由7個(gè)發(fā)光管加上小數(shù)點(diǎn)組成8字形,將8個(gè)發(fā)光管分別記作a,b,c,d,e,f,g,h。按能顯示“8”的個(gè)數(shù)可分為1位、2位、4位等等數(shù)碼管,本設(shè)計(jì)采用四位一體的共陽(yáng)極LED,即把4個(gè)LED的陽(yáng)極接到一起,接+5V電源,當(dāng)某一字段發(fā)光單元的陰極為高電平時(shí),相應(yīng)字段就不亮;當(dāng)某一字段的陰極為低電平時(shí),相應(yīng)字段就點(diǎn)亮。常見(jiàn)LED顯示的數(shù)字和字符是0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、A、B、C、D、E、F。動(dòng)態(tài)驅(qū)動(dòng)是連接所有數(shù)碼管的8個(gè)顯示筆劃"a,b,c,d,e,f,g,dp"的同名端,另外,為每個(gè)LED的公共極COM增加控制電路,而且經(jīng)過(guò)相互獨(dú)立的I/O線控制位選通電路,當(dāng)單片機(jī)的P2口輸出字時(shí),所有LED會(huì)收到相同的字,單片機(jī)對(duì)P0位選通COM端電路的控制決定哪個(gè)數(shù)碼管會(huì)顯示出結(jié)果,因此我們只要打開(kāi)需要顯示的數(shù)碼管的選通控制,該位就顯示出字形,而沒(méi)有打開(kāi)選通控制的數(shù)碼管就不亮。經(jīng)過(guò)不同時(shí)刻依次控制各個(gè)LED的COM端,就輪流受控顯示各個(gè)數(shù)碼管,這就是動(dòng)態(tài)驅(qū)動(dòng)。在本設(shè)計(jì)中采用了四位七段數(shù)碼管,用動(dòng)態(tài)驅(qū)動(dòng)來(lái)顯示數(shù)值,因?yàn)閱纹瑱C(jī)的輸出端口輸出的電流小,點(diǎn)亮數(shù)碼管的能力不大,因此需要采用三極管放大輸出電流,此次三極管采用的是C9012,顯示設(shè)計(jì)電路圖見(jiàn)圖2-10。圖2-10顯示設(shè)計(jì)電路圖2.3.6整個(gè)電路原理圖整個(gè)電路原理圖見(jiàn)圖2-11。圖2-11整個(gè)電路原理圖3軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)3.1主程序設(shè)計(jì)系統(tǒng)主程序流程圖見(jiàn)圖3-1。系統(tǒng)初始化系統(tǒng)初始化是否有按鍵按下開(kāi)始按鍵處理結(jié)束YN電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)光電開(kāi)關(guān)測(cè)速數(shù)碼管顯示圖3-1主程序流程圖本系統(tǒng)編程部分工作采用KELI-C51語(yǔ)言完成,采用模塊化的設(shè)計(jì)方法,與各子程序做為實(shí)現(xiàn)各部分功能和過(guò)程的入口,完成鍵盤輸入、按鍵識(shí)別和功能、PWM脈寬控制和數(shù)碼管顯示等部分的設(shè)計(jì)。單片機(jī)資源分配表見(jiàn)表3-1。P0顯示模塊接口鍵盤中斷P1鍵盤模塊接口P1.3/P1.4PWM電機(jī)驅(qū)動(dòng)接口系統(tǒng)時(shí)鐘表3-1單片機(jī)資源分配表3.2按鍵控制程序設(shè)計(jì)共4個(gè)按鍵,分別為加速鍵、減速鍵、正反轉(zhuǎn)鍵、復(fù)位鍵,手動(dòng)按不同的鍵,電路實(shí)現(xiàn)不同的功能。按鍵控制流程圖見(jiàn)圖3-2。圖3-2按鍵控制流程圖3.3PWM軟件程序設(shè)計(jì)經(jīng)過(guò)控制總中斷使能EA控制電機(jī)的開(kāi)關(guān),同時(shí)使能對(duì)紅外對(duì)接頭輸出的方波在單位時(shí)間內(nèi)脈沖個(gè)數(shù)的計(jì)數(shù)。其中定時(shí)器T0,T1分別對(duì)脈沖的寬度、紅外對(duì)接頭輸出的脈沖數(shù)對(duì)應(yīng)的1秒時(shí)間定時(shí)。對(duì)脈沖寬度的調(diào)整是經(jīng)過(guò)改變高電平的定時(shí)長(zhǎng)度,由變量PWM_ON控制。變量K1、K2、K3分別實(shí)現(xiàn)電機(jī)的加速、減速、正反轉(zhuǎn)。PWM程序流程圖見(jiàn)圖3-3。K1K1/K2/K3是否按下數(shù)據(jù)初始化調(diào)整PWM波占空比/轉(zhuǎn)向復(fù)位鍵是否按下電機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)開(kāi)始結(jié)束YYN、N圖3-3PWM流程圖3.4數(shù)碼管顯示程序設(shè)計(jì)按鍵按下后,直流電機(jī)的轉(zhuǎn)速經(jīng)過(guò)數(shù)碼管顯示出來(lái),并根據(jù)數(shù)據(jù)的變化,變化顯示。流程圖見(jiàn)圖3-4。數(shù)據(jù)初始化數(shù)據(jù)初始化是否有鍵按下按鍵釋放檢測(cè)數(shù)據(jù)顯示NNYY開(kāi)始結(jié)束圖3-4數(shù)碼管程序流程圖圖3-4數(shù)碼管顯示流程圖4系統(tǒng)功能調(diào)試4.1調(diào)試軟件介紹Protel99SE是一種EDA設(shè)計(jì)軟件,應(yīng)用于Windows9X//NT操作系統(tǒng),能夠進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)設(shè)計(jì),采用設(shè)計(jì)庫(kù)管理模式,數(shù)據(jù)交換能力和開(kāi)放性及3D模擬功能很強(qiáng)。Protel99SE由(AdvancedSchematic)和多層印刷電路板設(shè)計(jì)(AdvancedPCB)兩大部分組成。其中電路原理圖設(shè)計(jì)由電路圖編輯器(Schematic)和元件庫(kù)編輯器(SchematicLibrary)兩部分組成。按照系統(tǒng)功能來(lái)劃分,Protel99se主要包含6個(gè)功能模塊:電路工程設(shè)計(jì)部分、印刷電路板設(shè)計(jì)系統(tǒng)、自動(dòng)布線系統(tǒng)、電路模擬仿真系統(tǒng)、可編程邏輯設(shè)計(jì)系統(tǒng)、高級(jí)信號(hào)完整性分析系統(tǒng)。KeilC51軟件提供豐富的庫(kù)函數(shù)和功能強(qiáng)大的集成開(kāi)發(fā)調(diào)試工具,全Windows界面。另外重要的一點(diǎn),只要看一下編譯后生成的匯編代碼,就能體會(huì)到KeilC51生成的目標(biāo)代碼效率非常之高,多數(shù)語(yǔ)句生成的匯編代碼很緊湊,容易理解。在開(kāi)發(fā)大型軟件時(shí)更能體現(xiàn)高級(jí)語(yǔ)言的優(yōu)勢(shì)。KEILC51編譯器由uVision2集成開(kāi)發(fā)環(huán)境與編輯器和調(diào)試器以及C51編譯器組成。其中uVision2集成開(kāi)發(fā)環(huán)境中的工程(project)是由源文件、開(kāi)發(fā)工具選項(xiàng)以及編程說(shuō)明三部分組成的;編輯器和調(diào)試器包括源代碼編輯器、斷點(diǎn)設(shè)置、調(diào)試函數(shù)語(yǔ)言、變量和存儲(chǔ)器。4.2軟件設(shè)計(jì)與功能1)直流電機(jī)調(diào)速功能:運(yùn)用PWM脈寬調(diào)制原理。PWM(脈沖寬度調(diào)制)是經(jīng)過(guò)控制固定電壓的直流電源開(kāi)關(guān)頻率,進(jìn)而改變負(fù)載兩端的電壓,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)節(jié)速度的功能。在PWM脈寬調(diào)制的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中,按一個(gè)特定的頻率來(lái)斷開(kāi)和接通電源,而且要求不同,斷開(kāi)和接通電源的時(shí)間不同。為達(dá)到調(diào)節(jié)平均電壓的目的,能夠經(jīng)過(guò)改變電壓的“占空比”這一方法,從而來(lái)控制電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速,本設(shè)計(jì)中占空比為0%,10%,40%,70%,100%。也正因?yàn)槿绱?,PWM又被稱為“開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)裝置”。PWM方波圖見(jiàn)圖4-1。圖4-1PWM方波設(shè)電機(jī)始終接通電源時(shí),電機(jī)轉(zhuǎn)速最大為Vmax,設(shè)占空比為D=t1/T,則電機(jī)的平均速度為Va=Vmax*D,其中Va指的是電機(jī)的平均速度;Vmax是指電機(jī)在全通電時(shí)的最大速度;D=t1/T是指占空比。由上面的公式可見(jiàn),當(dāng)我們改變占空比D=t1/T時(shí),就能夠得到不同的電機(jī)平均速度Vd,進(jìn)行調(diào)速。嚴(yán)格來(lái)說(shuō),平均速度Vd與占空比D并非嚴(yán)格的線性關(guān)系,可是在一般的應(yīng)用中,我們能夠?qū)⑵浣频乜闯墒蔷€性關(guān)系。PWM波能夠由具有PWM輸出的單片機(jī)經(jīng)過(guò)編程來(lái)得以產(chǎn)生,也能夠采用PWM專用芯片來(lái)實(shí)現(xiàn)。當(dāng)PWM波的頻率太高時(shí),它對(duì)直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)的功率管要求太高,而當(dāng)它的頻率太低時(shí),其產(chǎn)生的電磁噪聲就比較大,在實(shí)際應(yīng)用中,當(dāng)PWM波的頻率在18KHz左右時(shí),效果最好。在本系統(tǒng)內(nèi),采用了兩片4位數(shù)值比較器4585和一片12位串行計(jì)數(shù)器4040組成了PWM信號(hào)發(fā)生電路。2)直流電機(jī)測(cè)速功能:運(yùn)用光電紅外槽型開(kāi)關(guān)來(lái)測(cè)直流電機(jī)轉(zhuǎn)速。光電開(kāi)關(guān)(光電傳感器)全稱是光電接近開(kāi)關(guān),它是利用遮擋或反射光束,經(jīng)過(guò)同步回路選通電路,檢測(cè)物體有或者無(wú)。物體不但僅是金屬,可檢測(cè)所有能反光體。在發(fā)射器上,輸入的電流變?yōu)楣庑盘?hào),光電開(kāi)關(guān)射出此信號(hào),接收器根據(jù)接收光線的有無(wú)或強(qiáng)弱探測(cè)目標(biāo)體。光電開(kāi)關(guān)分三部分,分別為發(fā)射器、接收器、檢測(cè)電路。發(fā)射器對(duì)準(zhǔn)目標(biāo)發(fā)射光束,發(fā)射的光束一般來(lái)源于激光二極管、發(fā)光二極管(LED)、半導(dǎo)體光源及紅外發(fā)射二極管。不間斷地發(fā)射光束,或者改變脈沖寬度。在發(fā)射中多次選擇受脈沖調(diào)制的光束輻射強(qiáng)度,朝著目標(biāo)不間接地運(yùn)行。接收器由光電二極管或光電池、光電三極管構(gòu)成。在接收器的前面是光學(xué)元件如透鏡和光圈等。在接收器的后面是檢測(cè)電路,它能濾出有效信號(hào),且應(yīng)用該有效信號(hào)。另外,光電開(kāi)關(guān)結(jié)構(gòu)中還有三角發(fā)射板和光導(dǎo)纖維這兩個(gè)元件。反射板是一種發(fā)射裝置,結(jié)構(gòu)牢固,組成:三角錐體反射材料,能夠從反射板中準(zhǔn)確地返回光束,具有實(shí)用意義。它能夠在與光軸0至25的范圍內(nèi)改變發(fā)射角,使光束幾乎是從一根發(fā)射線在反射后,從這根反射線返回。光電開(kāi)關(guān)一般都具有良好的回差特性,因而即使被檢測(cè)物在小范圍內(nèi)晃動(dòng),驅(qū)動(dòng)器的輸出狀態(tài)也不會(huì)受到影響,從而可使光電開(kāi)關(guān)保持在穩(wěn)定工作區(qū)。同時(shí),自診斷系統(tǒng)還能顯示受光狀態(tài)、穩(wěn)定工作區(qū),達(dá)到隨時(shí)監(jiān)視光電開(kāi)關(guān)的工作的目的。本課題中使用的光電開(kāi)關(guān)是以光敏二極管工作原理制造的一種感應(yīng)接收光強(qiáng)度變化的器件,當(dāng)它發(fā)出的光被被檢測(cè)物體反射或阻斷時(shí),則接收器反應(yīng)出相應(yīng)的電信號(hào)。它包含調(diào)制光源,光學(xué)系統(tǒng)、放大器、開(kāi)關(guān)或模擬量輸出裝置(由光敏元件等組成)。光電式傳感器由光發(fā)射器和收光器組成,兩者獨(dú)立且相對(duì)放置。當(dāng)目標(biāo)經(jīng)過(guò)光發(fā)射器和收光器中間,并阻斷光線時(shí),傳感器輸出信號(hào)。槽形(U形)光電開(kāi)關(guān)是對(duì)射式的變形,其優(yōu)點(diǎn)是無(wú)須調(diào)整光軸。其工作原理見(jiàn)圖4-2。圖4-2光電傳感器原理圖結(jié)論經(jīng)過(guò)本次畢業(yè)設(shè)計(jì),我學(xué)到了許多書(shū)本上無(wú)法學(xué)到的知識(shí),也深刻領(lǐng)會(huì)到單片機(jī)技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域的廣泛。不但鞏固了我學(xué)過(guò)的單片機(jī)知識(shí),同時(shí)對(duì)單片機(jī)這門課產(chǎn)生了很大的興趣,在畢業(yè)設(shè)計(jì)之中,體會(huì)良多,受益匪淺。在程序編寫的過(guò)程中,出現(xiàn)了很多問(wèn)題,包括按鍵子函數(shù)、PWM信號(hào)發(fā)生電路的控制、以及速度數(shù)據(jù)采集等問(wèn)題,雖然問(wèn)題不是特別大,可是也花費(fèi)了我很多時(shí)間,在解決這些問(wèn)題的時(shí)候,我不斷向老師和同學(xué)請(qǐng)教,希望能經(jīng)過(guò)大家的一起努力把軟件編寫的更完整,讓系統(tǒng)的功能更完備。經(jīng)過(guò)多天的努力探索,也經(jīng)過(guò)老師的指導(dǎo),大部分問(wèn)題都已經(jīng)解決,就是程序還是不能實(shí)現(xiàn)應(yīng)該實(shí)現(xiàn)的功能,這讓我很茫然。后來(lái)經(jīng)過(guò)我一點(diǎn)一點(diǎn)的耐心調(diào)試,并認(rèn)真總結(jié),發(fā)現(xiàn)了問(wèn)題,其實(shí)在編寫中斷處理程序時(shí)出現(xiàn)了錯(cuò)誤,修改后即可實(shí)現(xiàn)直流電機(jī)調(diào)速的目的??偨Y(jié)這次軟件調(diào)試,讓我認(rèn)識(shí)到了做軟件調(diào)試的基本方法與流程:(1)認(rèn)真檢查源代碼,看是否有文字或語(yǔ)法錯(cuò)誤(2)逐段子程序進(jìn)行設(shè)計(jì),找出錯(cuò)誤出現(xiàn)的部分,重點(diǎn)排查(3)找到合適的方法,仔細(xì)檢查程序,分步調(diào)試直到運(yùn)行成功致謝這次畢業(yè)設(shè)計(jì),凝結(jié)了很多人的心血,在此我表示由衷的感謝。沒(méi)有她們的幫助,我將無(wú)法順利完成這次設(shè)計(jì)。首先,我要特別感謝田老師對(duì)我的悉心指導(dǎo),在畢業(yè)設(shè)計(jì)期間田老師指導(dǎo)我、幫助我收集文獻(xiàn)資料,理清設(shè)計(jì)思路,完善操作方法,并對(duì)我所做的設(shè)計(jì)提出有效的改進(jìn)方案。老師淵博的知識(shí)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)淖黠L(fēng)、誨人不倦的態(tài)度和學(xué)術(shù)上精益求精的精神讓我受益終生。作為一個(gè)本科生的畢業(yè)設(shè)計(jì),由于經(jīng)驗(yàn)的匱乏,難免有許多考慮不周全的地方,如果沒(méi)有導(dǎo)師的督促指導(dǎo),想要完成這個(gè)設(shè)計(jì)是難以想象的。因此,特別需要感謝田老師給予耐心細(xì)致的指導(dǎo),在此,再一次向田老師以及關(guān)心幫助我的教師同學(xué)表示最誠(chéng)摯的謝意!其次,學(xué)校在這方面也給我們提供了很大的支持和幫助,學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)比較重視,每個(gè)設(shè)計(jì)小組配有專門的指導(dǎo)老師,幫助我們能順利完成整個(gè)設(shè)計(jì)。對(duì)于學(xué)校和老師為我的畢業(yè)設(shè)計(jì)所提供的極大幫助和關(guān)心,在此我致以衷心的感謝!最后,還要感謝同學(xué)四年來(lái)對(duì)我的關(guān)心與支持,感謝各位老師在學(xué)習(xí)期間對(duì)我的嚴(yán)格要求。同時(shí)也要感謝身邊朋友的熱心幫助,沒(méi)有你們的關(guān)心與支持,我不可能這么快完成我的畢業(yè)設(shè)計(jì)!這幾個(gè)月的歲月是我學(xué)生生涯中最有價(jià)值的一段時(shí)光,也將會(huì)成為我以后永遠(yuǎn)的美好的回憶,在這里有治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)而不失親切的老師,也有互相幫助情同骨肉的同學(xué),更有和諧、融洽的學(xué)習(xí)生活氛圍,這里將是我永遠(yuǎn)向往的地方。借此論文之際,我想向所有人表示我的最誠(chéng)摯的謝意,愿我們將來(lái)都越來(lái)越好。參考文獻(xiàn)[1]張友德等.單片機(jī)原理應(yīng)用與實(shí)驗(yàn)[M].復(fù)旦大學(xué)出版社1992.[2]丁陽(yáng)喜.基于單片機(jī)測(cè)量電機(jī)轉(zhuǎn)速的系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].煤礦機(jī)械,(03)[3]王兆安.電力電子技術(shù)[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,[4]丁芝琴.基于霍爾傳感器的電機(jī)測(cè)速裝置設(shè)計(jì)[J].農(nóng)機(jī)化研究,(05)[5]于炳亮.電機(jī)轉(zhuǎn)速測(cè)量方法研究[J].山東科學(xué),(05).[6]陳錕.基于單片機(jī)的直流電機(jī)調(diào)速器控制電路[J].中南民族大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),.9.[7]李維軍.基于單片機(jī)用軟件實(shí)現(xiàn)直流電機(jī)PWM調(diào)速系統(tǒng)[M].國(guó)防工業(yè)出版社.9[8]馬忠梅等編著.單片機(jī)的C語(yǔ)言應(yīng)用程序設(shè)計(jì)(第4版)[M].北京航天航空大學(xué)出版社..4[9]易逵編著.8051單片機(jī)的C語(yǔ)言應(yīng)用程序設(shè)計(jì)與實(shí)踐[M].國(guó)防工業(yè)出版社.9[10]岳東海,顏鵬.直流電機(jī)PWM無(wú)級(jí)調(diào)速控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J],價(jià)值工程,,Vol.14,NO.2:135-136.[11]郭浩.3A驅(qū)動(dòng)能力PWM直流電機(jī)控制電路的制作[J],電子制作,,Vol.9,NO.10:42-43.[12]李維軍,韓小剛.《基于單片機(jī)用軟件實(shí)現(xiàn)直流電機(jī)PWM調(diào)速系統(tǒng)》[J].機(jī)電一體化,(5)[13]潘新民.《微型計(jì)算機(jī)控制技術(shù)》.北京:電子工業(yè)出版社,附錄附錄1硬件實(shí)物圖附錄2元件清單附錄3源程序代碼/****************************************************=========直流電機(jī)控制+速度顯示==========****************************************************/#include<reg52.h> //頭文件#defineucharunsignedchar //宏定義#defineuintunsignedint#defineCYCLE10 //定義PWM的周期T為10msucharcodetable[]={0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90,0Xff,0xc6,0x88};//0-9R共陽(yáng)數(shù)碼管段選數(shù)據(jù)/*************************************************** 端口定義***************************************************/sbitPWM1=P1^4; //PWM輸出口1(電機(jī)正轉(zhuǎn))sbitPWM2=P1^3; //PWM輸出口2(電機(jī)反轉(zhuǎn))sbitK1=P1^0; //加速sbitK2=P1^1; //減速sbitK3=P1^2; //正反轉(zhuǎn)//sbitW1=P2^3; //數(shù)碼管位選/***************************************************/ucharPWM_ON=0; //PWM高電平時(shí)間ucharcount=0; //中斷計(jì)時(shí)ucharnum=0;ucharnum1=0; //中斷時(shí)間計(jì)數(shù)uintnum2=0; //外部中斷次數(shù)ucharflat=0; //正反轉(zhuǎn)標(biāo)示位ucharflag=0; //刷新數(shù)據(jù)標(biāo)示位sbitW0=P2^6; //位選口定義sbitW1=P2^5;sbitW2=P2^4;sbitW3=P2^7;/*************************************************** 函數(shù)名稱:延時(shí)子函數(shù) 函數(shù)功能:按鍵消抖***************************************************/voiddelayms(uintxms){ uinti,j; for(i=xms;i>0;i--) 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