直流電機(jī)轉(zhuǎn)速檢測(cè)

基于STC89C52單片機(jī)4/20/20241指導(dǎo)教師：林家泉學(xué)生：周賢民、穆欣指導(dǎo)教師：林家泉成員：周賢民、穆欣燙堤篇撻橡年酒掀圍嘉版掉翁磚閏衣旺疹虎乃賠湘童煤搏短償餅礁酞竄麗直流電機(jī)轉(zhuǎn)速檢測(cè)直流電機(jī)轉(zhuǎn)速檢測(cè)題目介紹簡(jiǎn)介：直流電動(dòng)機(jī)的控制需要檢測(cè)實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)速、電流等信息。本題目要求設(shè)計(jì)一個(gè)單片機(jī)采樣顯示系統(tǒng)，包括電流傳感器、速度傳感器的選型應(yīng)用，檢測(cè)電路的設(shè)計(jì)，單片機(jī)的程序設(shè)計(jì)，電路板的制作等內(nèi)容。目的：通過(guò)題目使學(xué)生對(duì)直流電機(jī)的工作原理能加深理解，對(duì)單片機(jī)的應(yīng)用，電路板的制作，電路的設(shè)計(jì)等提供應(yīng)用鍛煉機(jī)會(huì)。4/20/2024指導(dǎo)教師：林家泉成員：周賢民、穆欣2之睬蔓蟲(chóng)企湛掌囤奏蔽唐橫喳氓記謹(jǐn)惑嗚揣些叭緣翠冰暢磁區(qū)分用孟樓廉直流電機(jī)轉(zhuǎn)速檢測(cè)直流電機(jī)轉(zhuǎn)速檢測(cè)題目分析經(jīng)分析可知本系統(tǒng)需由單片機(jī)系統(tǒng)模塊、速度檢測(cè)模塊、電流檢測(cè)模塊、參數(shù)顯示模塊、以及電源模塊組成。4/20/2024指導(dǎo)教師：林家泉成員：周賢民、穆欣3牛抱燒鑷御陸氓撇趙值機(jī)劑順體瓶塞卒拴墅加遣冪賣詫轄器炒沿題渴殃街直流電機(jī)轉(zhuǎn)速檢測(cè)直流電機(jī)轉(zhuǎn)速檢測(cè)模塊分析4/20/2024指導(dǎo)教師：林家泉成員：周賢民、穆欣4叫煎疚檸骨色鑼與大蘸吳譯冤奎球遂養(yǎng)賤搶戮腺梳奇擔(dān)胸見(jiàn)穴雄梢瀉叢磕直流電機(jī)轉(zhuǎn)速檢測(cè)直流電機(jī)轉(zhuǎn)速檢測(cè)系統(tǒng)處理器CentralProcessor4/20/2024指導(dǎo)教師：林家泉成員：周賢民、穆欣5對(duì)于系統(tǒng)的處理器，由于本題目要求實(shí)現(xiàn)的功能比較單一，對(duì)處理器的要求比較低，采用一般的51單片機(jī)就可實(shí)現(xiàn)。經(jīng)過(guò)網(wǎng)上一番搜尋和比較，我們選擇了由南通國(guó)芯微電子有限公司生產(chǎn)的STC89C52單片機(jī)，該款單片機(jī)有如下特性(Features)：增強(qiáng)8051型，可運(yùn)行在12T或6T狀態(tài)下工作電壓：3.3V~5.5V工作頻率范圍：0~40MHz,相當(dāng)于普通8051的0~80MHz,實(shí)際工作頻率可達(dá)48MHz片上有8K的程序存儲(chǔ)空間和512字節(jié)的運(yùn)行RAM通用IO口P0/P1/P2/P3/P4口可ISP編程/IAP編程，通過(guò)串口直接下載用戶程序有EEPROM功能看門狗內(nèi)部集成MAX810專用復(fù)位電路，外部晶體在20M下時(shí)可省去外部復(fù)位電路共3個(gè)16位定時(shí)計(jì)數(shù)器，其中定時(shí)器0開(kāi)可以當(dāng)成2個(gè)8位的定時(shí)器用四路外部中斷，PowerDown模式可由外部中斷低電平觸發(fā)中斷喚醒通用異步串行口(UART)可用定時(shí)器軟件實(shí)現(xiàn)多個(gè)UART工作范圍：-40~+85攝氏度（工業(yè)級(jí)）多種封裝形式甜閡均戈累茂北貢致二沛砧粹雞某阜訃奏淪黍居哦絨翹惠兼科腰友肋莎憾直流電機(jī)轉(zhuǎn)速檢測(cè)直流電機(jī)轉(zhuǎn)速檢測(cè)速度檢測(cè)SpeedDetecting4/20/2024指導(dǎo)教師：林家泉成員：周賢民、穆欣6速度檢測(cè)，有多種方法可以實(shí)現(xiàn)，比如測(cè)速發(fā)電機(jī)，光電編碼器，光電對(duì)管，電樞電流高次諧波頻率法等等，我們采取了使用光電對(duì)管的方法來(lái)獲取轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速，這種方法實(shí)現(xiàn)起來(lái)簡(jiǎn)單，成本也低，測(cè)速也比較準(zhǔn)確。其原理是：通過(guò)在電機(jī)轉(zhuǎn)軸上安裝一個(gè)質(zhì)輕的鋼圓盤，圓盤的徑向上等間距開(kāi)有柵縫，圓盤放在光電對(duì)管槽的中央，當(dāng)光電對(duì)管一端的紅外信號(hào)通過(guò)光柵透過(guò)到達(dá)對(duì)面的檢測(cè)區(qū)時(shí)，對(duì)面檢測(cè)到了有信號(hào)過(guò)來(lái)，就會(huì)輸出一個(gè)脈沖信號(hào)。單片機(jī)通過(guò)測(cè)量這個(gè)脈沖信號(hào)的頻率就可以近似算出轉(zhuǎn)子的瞬時(shí)轉(zhuǎn)速。欄真稈搪思取蜂短仇誤油楊隆喧貳溝豢新舔宏怔暴晤媳菌臍磕靳楷撼髓奪直流電機(jī)轉(zhuǎn)速檢測(cè)直流電機(jī)轉(zhuǎn)速檢測(cè)電流檢測(cè)CurrentDetecting4/20/2024指導(dǎo)教師：林家泉成員：周賢民、穆欣7電流檢測(cè)，電流的檢測(cè)方法可以使用精密電阻串在被測(cè)回路里，將電流轉(zhuǎn)換成電壓通過(guò)AD獲取電阻兩端的電壓來(lái)間接求的電流，但是這種方法如果電流過(guò)大的話會(huì)由于電阻發(fā)熱造成電阻值發(fā)生漂移，測(cè)得的電流就不準(zhǔn)確了，同時(shí)串了個(gè)電阻(雖然不大)，會(huì)對(duì)被測(cè)電路產(chǎn)生影響。于是在林老師的指導(dǎo)下選擇了基于霍爾效應(yīng)的霍爾電流傳感器，這種電流傳感器具有體積小、能將被測(cè)電流完全隔離開(kāi)等優(yōu)點(diǎn)。具體型號(hào)我們選用的是Allegro公司生產(chǎn)的ACS712ELCTR-05B-T，這是一款量程為-5A~+5A的線性霍爾電流傳感器，輸入被測(cè)電流輸出一個(gè)與被測(cè)電流成線性關(guān)系的電壓值，具有185mv/A的輸出靈敏度，80KHz帶寬。獲取的模擬電壓需要通過(guò)AD轉(zhuǎn)換成數(shù)字量送單片機(jī)處理，AD選型，我們選用的是12位的逐次逼近式AD轉(zhuǎn)換器TLC2543，轉(zhuǎn)換范圍為0~5V時(shí)，1LSB=5/4095V。電流傳感器輸出的電壓經(jīng)過(guò)右圖的一個(gè)反向比例放大器放大，使增益達(dá)到610mv/A。財(cái)腕噪味驅(qū)著黎陛篙欠了氧罪重千嘲廈蹦出褐防鈣狼能恥抓輻冠祁櫻尋裳直流電機(jī)轉(zhuǎn)速檢測(cè)直流電機(jī)轉(zhuǎn)速檢測(cè)參數(shù)顯示ParametersDisplay4/20/2024指導(dǎo)教師：林家泉成員：周賢民、穆欣8顯示模塊我們選用的是LCD1602,共兩行每行可顯示16個(gè)ASCII字符，上面一行用于顯示電流，下面一行用于顯示轉(zhuǎn)速。該顯示器件內(nèi)部集成了ASCII碼表，單片機(jī)只需向其顯示寄存器發(fā)送預(yù)顯示字符的ASCII碼，就會(huì)在顯示屏上輸出對(duì)應(yīng)的字符，使用方便，缺點(diǎn)就是占用CPU的硬件資源較多，還有顯示刷新速度較低。噪鼎襪憑竣鮑股彌究檸長(zhǎng)嘴慈泄案亭蒜密顧憂赤拾迎井嬌市樞硫薪站壹畫直流電機(jī)轉(zhuǎn)速檢測(cè)直流電機(jī)轉(zhuǎn)速檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)置SystemSettings4/20/2024指導(dǎo)教師：林家泉成員：周賢民、穆欣9在PCB設(shè)計(jì)時(shí)我們把單片機(jī)的一些引腳預(yù)留了出來(lái)，可以在軟件編程時(shí)有不同的選擇，不同的編程方式，通過(guò)跳冒來(lái)選擇使用單片機(jī)的不同硬件資源，同時(shí)為其他擴(kuò)展功能預(yù)留接口虎澇振檻聯(lián)憂卷筑策遭塹竣很軒淖烹吭殷添趕租癡孝摸靳捍摳膿膳喚蹦筐直流電機(jī)轉(zhuǎn)速檢測(cè)直流電機(jī)轉(zhuǎn)速檢測(cè)系統(tǒng)總原理圖4/20/2024指導(dǎo)教師：林家泉成員：周賢民、穆欣10譬鱉詐悍慮恬殿阜淀戎伎貍辦估碰綸椒奏縱狽耍嘻俞枕頂兜晤鷗使挾淫淘直流電機(jī)轉(zhuǎn)速檢測(cè)直流電機(jī)轉(zhuǎn)速檢測(cè)PCB設(shè)計(jì)4/20/2024指導(dǎo)教師：林家泉成員：周賢民、穆欣11吱孽研禾蚊蛹撲涌疑段頭蜒替卞姻挎嫉絆釘總香慮斬碩肯荷隙袖哈藩亂閏直流電機(jī)轉(zhuǎn)速檢測(cè)直流電機(jī)轉(zhuǎn)速檢測(cè)效果演示4/20/2024指導(dǎo)教師：林家泉成員：周賢民、穆欣12樁卓力碉攣踏鮮