計算機控制技術課程設計---直流電機pwm調(diào)速系統(tǒng)-文庫吧
2025-04-16 17:17 本頁面
【正文】 占空比采用可調(diào)電阻輸入模擬電壓，或撥碼開關的方式輸入 ； 驅動電路可用達林頓晶體管驅動器 ULN2803；檢測電機轉速，并顯示（ 用壓控振蕩器 （可用 555 電路構成） 來模擬直流電機的運行 , 對壓控振蕩器輸出的脈沖進行計數(shù)，可換算出轉速 ） ；在 Proteus 下仿真。 硬 件設計 、原理圖設計 原理圖的設計 主要的問題是一些器件的選用， 其中以振蕩器的選用最為繁瑣，因為 對很多器件不時十分熟悉，接硬件電路的時候會遇到很多的小問題，一般只能從 網(wǎng)上查找答案，或者是不斷地嘗試，嘗試每個接口應該怎樣接，結合平時的經(jīng)驗以及器件的一些共通點。硬件原理圖如下： 2 、器件清單 器件名稱 數(shù)值 、型號 數(shù)量 原理圖中標號 電阻 10kΩ 2 R R2 電容 1nF 2 C C2 單片機 AT89C51 1 U1 三極管 2N1711 4 Q1, Q2, Q5, Q6 三極管 2N2905 2 Q3, Q4 8 路 電阻 300 1 RESPACK8 晶振 \ 1 CRYSTAL 按鍵 撥碼 4 啟動、正轉、反轉、停止 LED 顯示屏 6 位 1 D1 撥碼按鍵 SWSPDT 8 SW1SW8 、各元器件作用說明 電容 C2, C3 以及 晶振 CRYSTAL 用來為單片機提供外部晶振。 撥碼開關用于輸入占空比 ，可以提供 8 位二進制精度的輸入 。 電機驅動電路上的晶體管用于控制電機的正反轉通電方向 。 顯示屏 D1 用于顯示 模擬測量的電機轉速，與占空比輸入成一定的關系 。 “ 啟動 ” 按鍵 用來 啟動系統(tǒng) ， 使系統(tǒng)進入等待狀態(tài) ， 顯示屏顯示“ 0000P”，等待 “正轉” 或者 “反轉” 按鍵按下； 按下 “正轉” 按鍵后 ， 電機開始以占空比設定的正脈沖時間進行正向轉動 ， 占空 比設定越大轉速越快 ， 反之，則越??； 按下 “反轉” 即電機反方向轉動 。 “ 停止 ” 按鍵 用來 停止電機的通電以及顯示屏的顯示 ， 按下 “ 停止 ” 按鍵后，電機將按自身慣性滑行，顯示屏則熄滅，無顯示內(nèi)容 。 、 工作過程說明 正轉： 啟動系統(tǒng)，按下“啟動”按鍵后，顯示屏顯示“ 0000P”，系統(tǒng)處于等待狀態(tài)，電機未通電；按下“正轉”按鍵后，電機開始正向轉動，顯示屏也會顯示采集到的脈沖對應的轉速，但由于電機啟動到設定的轉速需要一定的時間，所以電機上自帶的轉速表并不會馬上顯示到設定速度，但顯示屏由于是測量輸出脈沖的，所以一開始顯示的就 是設定速度。 反轉： 啟動系統(tǒng)，按下“啟動”按鍵后，顯示屏顯示“ 0000P”，系統(tǒng)處于等待狀態(tài)，圖 3 電機未通電；按下“反轉”按鍵后，電機開始反方向轉動，情況基本上和正轉的一樣，就是電機速度顯示會是負的。 停止： 系統(tǒng)處于“等待”、“正轉”、“反轉”狀態(tài)時按下“停止”按鍵，電機即停止通電、顯示屏熄滅，電機自由滑動到停止。 占空比調(diào)整： 只需將撥碼開關撥到高電平或者低電平一側上，即能組成 8 位二進制精度的占空比輸入，調(diào)節(jié)可在任何時候，只要 啟 動電機即可生效。 軟件設計 、設計思路 總思路 是利用功能性子程序的方法，將 系統(tǒng)分開不同的功能，分別利用子程序來完成，這樣可以方便調(diào)試，思路也可以很清晰。 主程序 主要是判斷“啟動”、“正轉”、“反轉”、“停止”功能鍵的按下與否 ， 其它的事務調(diào)用子程序完成即可，主程序大部分都是在調(diào)用子程序。 初始化子程序 完成初始化功能，將各數(shù)據(jù)寄存器清零，將顯示碼表的首地址賦給 DPTR指針，開定時器 0、外中斷 1 以及計數(shù)器 1，設定相應的設置 。 速度脈沖采集子程序 完成速度的采集，此程序是參考書本上第九章的速度測量表設計的，通過探測 的脈沖周期，在一個周期內(nèi)讀入外中斷 1 口上的脈沖個數(shù)，用來作為速度顯示 。 速度計算子程序 完成速度數(shù)據(jù)的存儲以及 0 速度時的賦值，原本想利用一除法程序來完成速度的計算的，但由于比較復雜，而且時間上也不允許，所以最后唯有用比較簡單的模擬方法模擬速度的測量，其原理是一樣的，只是沒對采集到的脈沖進行處理，直接用來顯示，基本能滿足模擬的要求 。 顯示子程序 實現(xiàn)速度數(shù)值的顯示，由于是動態(tài)顯示，所以要不斷地執(zhí)行顯示程序，而且很容易就會出現(xiàn)閃爍，一開始想用靜態(tài)顯示的，但由于靜態(tài)顯示用到的鎖存器較多，而且對動態(tài)顯示已經(jīng)非常熟悉，所以最后就用了動態(tài)顯示，也是對以前學單片機的復習吧 。 定時器 0 中斷子程 序 起到最主要的作用 —— 電機控制脈沖的輸出， 定時時間為 1ms，將這 1ms 分成 255 個時間段，按占空比設定的比值輸出相應時間的正脈沖、負脈沖，控制電機的速度，由于電機的速度只是與占空比有關系，定時器的定時時間長短并不影響電機轉速的控制。 延時子程序 用于顯示子程序的位與位之間的顯示延時，讓每一位都顯示一定的時間， 4 以讓人眼能察覺。 、 工作原理圖 、 流程圖 啟動鍵按下 ？
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