【正文】 設(shè)計(jì)題目： 基于單片機(jī)的電動(dòng)機(jī)電壓調(diào)節(jié)器設(shè)計(jì)與制作 學(xué)院名稱： 機(jī)械與汽車工程學(xué)院 專 業(yè)： 汽車服務(wù)工程 班 級(jí)： 08 汽服 2ZW 姓 名： 祁 平 學(xué) 號(hào)： 08323205 指導(dǎo)老師： 張 蘭 春 2021 年 6 月 JIANGSU TEACHERS UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 《 單 片 機(jī) 》 課 程 設(shè) 計(jì) 說 明 書 單片機(jī)課程設(shè)計(jì)說明書 2 摘 要 摘要： 本文 分析了 電動(dòng)機(jī) 電壓調(diào)節(jié)器 的功能和特點(diǎn)，闡述了單片機(jī) 電動(dòng) 機(jī)電壓調(diào)節(jié)器 的組成和原理，介紹了該系統(tǒng)在 控制汽車電動(dòng)機(jī)電壓上 的應(yīng)用。 論述了如何利用 A/D 轉(zhuǎn)換器將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，再 將信號(hào)送至單片機(jī) 與設(shè)定 電壓 對(duì)比確定 ， 利用七段數(shù)碼管顯 示出來。 關(guān)鍵詞： AT89C51 ADC0809 數(shù)碼管 單片機(jī)課程設(shè)計(jì)說明書 3 目 錄 第一章 系統(tǒng)的設(shè)計(jì)說明 .......................................4 系統(tǒng)的設(shè)計(jì)目的 ............................................ 4 系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思路 .............................................4 第二章 元器件介紹 ............................................5 AT89C51...................................................5 ADC0809...................................................6 七段發(fā)光顯示器 ............................................8 其他元件說明 ..............................................9 第三章 硬件設(shè)計(jì) ..............................................10 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) .............................................10 第四章 軟件設(shè)計(jì) ..............................................11 程序 分析 .................................................11 程序設(shè)計(jì)流程圖 ...........................................11 程序設(shè)計(jì) .................................................11 小結(jié) .......................................................15 謝詞 .......................................................16 參考文 獻(xiàn) .......................................................17 單片機(jī)課程設(shè)計(jì)說明書 4 第一章 系統(tǒng)的主要功能 說明 設(shè)計(jì)目的 電壓的變化對(duì)電動(dòng)機(jī)的影響 ： 對(duì)力矩的影響 電壓愈低，力矩愈小。由于電壓減低，啟動(dòng)力矩減小，會(huì)使啟動(dòng)時(shí)間增長，如當(dāng)電壓減低 20%時(shí)，啟動(dòng)時(shí)間將增加 倍。要注重的是，當(dāng)電壓降落槽到某一數(shù)值時(shí)，電動(dòng)機(jī)的最大力矩小于阻力力矩，于是電動(dòng)機(jī)會(huì)停轉(zhuǎn)。而在某些情況下（如負(fù)載是水泵，有水壓情況下），電動(dòng)機(jī)還會(huì)發(fā)生倒轉(zhuǎn)。 對(duì)轉(zhuǎn)速的影 響 電 壓減低，轉(zhuǎn)速也減低，因?yàn)殡妷簻p低使電磁力矩減小。 對(duì)效率的影響 若電壓減低，機(jī)械損耗實(shí)際上不變，鐵耗差不多與電壓平方成正比減少；轉(zhuǎn)子繞組的損耗和轉(zhuǎn)子電流平方成正比增加；定子繞組的損耗決定于定子電流的增加還是減少，而定子電流又決定于負(fù)載電流和空載電流間的互相干系?？偟膩碚f，電動(dòng)機(jī)在負(fù)載鐘頭（ ≤40% ），效率增加一些，而然后開始很快地下降。 對(duì)發(fā)熱的影響 在電壓變化范圍不大的情況下，由于電壓減低，定子電流升高；電壓升高，定子電流減低。在一定的范圍內(nèi)，鐵耗和銅耗可以相互賠償，溫度保持在容許范圍內(nèi)。因此，當(dāng)電壓在定額值 177。5% 范圍內(nèi)變化時(shí)，電動(dòng)機(jī)的容量仍可保持不變。但當(dāng)電壓減低超過定額值的 5%時(shí)，就要限制電動(dòng)機(jī)的出力，否則定子繞組可能過熱，因?yàn)榇藭r(shí)定子電流可能已升到比力高的數(shù)值。當(dāng)電壓升高超過 10%時(shí)，由于磁通密度增加，鐵耗增加，又由于定子電流增加，銅耗也增加，故定子繞組溫度將超過允許值。 由于電壓的變化對(duì)電動(dòng)機(jī)有以上等影響， 因此必須對(duì)電動(dòng)機(jī)的電壓進(jìn)行調(diào)節(jié)，使電動(dòng)機(jī)保持在正常電壓范圍內(nèi)工作 。 系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思路 系統(tǒng)設(shè)計(jì)思路如下： 電動(dòng)機(jī) 的電壓，通過與 12V 進(jìn)行比較，之后通過電壓調(diào)節(jié)器進(jìn)行調(diào)整。 在本設(shè)計(jì)中，通過改變輸入的阻值，與設(shè)定的值進(jìn)行比較，而后通過 A/D 轉(zhuǎn)換器將之轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)值信號(hào)輸出。來實(shí)現(xiàn) 電動(dòng)機(jī) 電壓調(diào)節(jié)器的作用。 單片機(jī)課程設(shè)計(jì)說明書 5 第二章 元器件介紹 AT89C51 AT89C51 的主要特性： 與 MCS51 兼容 4K 字節(jié)可編程閃爍存儲(chǔ)器 壽命： 1000 寫 /擦循環(huán) 數(shù)據(jù)保留時(shí)間： 10 年 全靜態(tài)工作： 0Hz24MHz 三級(jí)程序存儲(chǔ)器鎖定 1288 位內(nèi)部 RAM 32 可編程 I/O 線 兩個(gè) 16 位定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 5 個(gè)中斷源 可編程串行通道 低功 耗的閑置和掉電模式 片內(nèi)振蕩器和時(shí)鐘電路 2． 單片機(jī)芯片引腳描述 圖 為 AT89C51 單片機(jī)的引腳配置圖。 （ 1） 主電源引腳 VCC （ 2） 外接晶振引腳 XTAL1 和 XTAL2 （ 3）復(fù)位引腳 RST，輸入高電平是 AT89C51 復(fù)位 （ 4） 輸入 /輸出引腳 P0、 P P P3（共 32 根） （ 5）程序存儲(chǔ)器選擇信號(hào)引腳 EA （ 6）外部程序存儲(chǔ)器讀選通信號(hào)引腳 PSEN （ 7）外部存儲(chǔ)器低 8 位地址鎖存信號(hào)引腳 ALE 單片機(jī)課程設(shè)計(jì)說明書 6 圖 ADC0809 ADC0809 主要性能 （ 1）分辨率為 8 位； （ 2） 精度： ADC0809 小于177。 1LSB（ ADC0808 小于177。 1/2LSB）； （ 3） 單 +5V 供電，模擬輸入電壓范圍為 0～＋ 5V； （ 4） 具有鎖存控制的８路輸入模擬開關(guān)； （ 5） 可鎖存三態(tài)輸出，輸出與 TTL 電平兼容；