【正文】
26 1 緒論 直流電機(jī) 直流電機(jī)的發(fā)展 現(xiàn)在電氣傳動(dòng)的主要方向之一就有電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)采用微控制處理器實(shí)現(xiàn)數(shù)字化的控制。本設(shè)計(jì)是以單片機(jī)AT89S52單片機(jī)和L298芯片 控制的直流電動(dòng)機(jī)脈寬調(diào)制系統(tǒng)。關(guān)鍵詞:直流電機(jī);AT89S52;L298;PWM調(diào)速Based On The L298 Dc Motor Speed Control DesignAbstractMotor plays an important role in all walks of life, and the motor rotation speed is one of the important performance indexes, and detect the speed of the motor and motor speed regulation, make it meet the various need of human beings, seemed all the more important, and with the development of science and technology, bee the new scheme for dc motor speed control PWM speed adjustment.With the rapid development of digital technology, micro controller in the field of social each clock has been widely used, due to the digital system have the advantage of simulation system has no such as strong antiinterference, easy to connect with puter, easy to maintenance upgrade system.This design is based on single chip AT89S52 single chip microputer and L298 chip control dc motor PWM system. Use AT89S52 chip for low cost dc motor control system design, can make the system to simplify structure, lower cost and enhancing the performance of the system, to satisfy the application of many applications. System implementation of motor positive and reverse, stop, plus, deceleration control, as well as the PWM duty cycle in LED display on the display.Now one of the main direction of electrical drive have motor speed control system is controlled by micro processor to realize the digital control. Since the late 1990 s, the world39。如今,直流電動(dòng)機(jī)的變速控制已經(jīng)都是單片機(jī)的控制,單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)的飛速發(fā)展促進(jìn)了自動(dòng)控制技術(shù)的發(fā)展,使人類社會進(jìn)入了自動(dòng)化的新時(shí)代,單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)和其他學(xué)科領(lǐng)域的交叉融合,促進(jìn)了學(xué)科發(fā)展和專業(yè)發(fā)展,引發(fā)了新興交叉學(xué)科與技術(shù)的不斷涌現(xiàn)。勵(lì)磁控制法控制磁通,其控制功率雖小但低速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)受到磁場飽和的控制,高速時(shí)候受到換向火花與轉(zhuǎn)向器結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的控制,而且由于勵(lì)磁線圈電感大動(dòng)態(tài)響應(yīng)慢。 直流電機(jī)工作原理直流電機(jī)電路構(gòu)造如圖11所示,磁極S、N間裝有一個(gè)可以轉(zhuǎn)動(dòng)的鐵磁圓柱體,圓柱體的表面上固定著一個(gè)線圈abcd。 單片機(jī)以及微控制處理器控制系統(tǒng)的發(fā)展單片機(jī)和微型計(jì)算機(jī)的誕生是一個(gè)新的里程碑在計(jì)算機(jī)發(fā)展史上。隨著計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的飛速發(fā)展,直流傳動(dòng)系統(tǒng)普遍采用了微處理器,實(shí)現(xiàn)了全數(shù)字化控制?,F(xiàn)在微處理器的可編程控制器,已經(jīng)普遍存在各種的機(jī)床設(shè)備和生產(chǎn)流水線中,通過對可編程控制器進(jìn)行編程就可以達(dá)到對電機(jī)的規(guī)律化控制。2 系統(tǒng)論述 設(shè)計(jì)背景近幾年來,伴隨著科技技術(shù)的發(fā)展,電力電子技術(shù)得到了迅速的發(fā)展,直流電機(jī)得到了越來越普遍的應(yīng)用。其直流電機(jī)PWM控制系統(tǒng)由以下幾種電路模塊溝成:設(shè)計(jì)控制部分,主要由AT89S52單片機(jī)的外部中斷擴(kuò)展電路組成。PWM 抗噪性很強(qiáng),而且有節(jié)約空間、比較經(jīng)濟(jì)實(shí)惠等優(yōu)點(diǎn)。 圖31隨著電力電子的快速進(jìn)步和發(fā)展, 出現(xiàn)了大量新的電樞電壓控制方法。改變占空比D的值有三種方法:①定寬調(diào)頻法:首先故采用方案二。一個(gè)周期內(nèi)通過電機(jī)兩端的電壓為脈沖高電壓和占空比的乘積。在單芯片上,具有小巧簡便的4 位CPU 和在系統(tǒng)使用到的可以使用的Flash,使得AT89S52為較少嵌入式約束應(yīng)用系統(tǒng)提供靈活性強(qiáng)、方法有效的解決方法。因此在8031及8033中,EA引腳一定要與低電平相連,因?yàn)樗膬?nèi)部中沒有程序存儲器空間。AT89S52可以利用PSEN及RD引腳對應(yīng)開啟放置在外部的RAM與EPROM,使得數(shù)據(jù)存儲器與程序存儲器可以綜合在一起而共用64K的定址范圍。PORT1(~):端口1也有內(nèi)部改善的兩個(gè)I / O端口電路,輸出緩沖區(qū)可以推動(dòng)八個(gè)LS TTL負(fù)載,如端口1的輸出設(shè)置為高水平,而得到的是輸入數(shù)據(jù)端口。:T1,計(jì)時(shí)計(jì)數(shù)器1輸入。因此可以用來對付外部輸出脈沖或時(shí)間的目的。但在訪問外部數(shù)據(jù)存儲器,這兩個(gè)有效的/ PSEN信號不會在出現(xiàn)。IE還包括一個(gè)中斷允許EA的完全控制,它可以禁止所有中斷。針對89S52,如果EA 接VCC,從第一個(gè)內(nèi)部存儲程序讀寫(地址是0000 h ~ 1 FFFH),然后從外部尋址,尋址地址是:2000 h ~ FFFFH。例如,下面的間接尋址模式中,R0 內(nèi)容為0A0H,訪問的是地址0A0H的寄存器,而不是P2口(它的地址也是0A0H)。它的驅(qū)動(dòng)電壓可達(dá) 48V ,直流電流總和可達(dá) 2A 。本系統(tǒng)中選用與 M CS一51系列完全可以共用的的 AT89C52 單片機(jī),它是一種功率損耗小 、高性能、C M OS 八位微處理器。圖44 H橋驅(qū)動(dòng)電路要使電動(dòng)機(jī)工作時(shí),必須使對角線上的一對三極管傳導(dǎo)。這個(gè)時(shí)候,電路中除了晶體管有負(fù)載,所以電路上的電流就可能達(dá)到最大值(該電流僅受電源性能控制),甚至燒壞晶體管。電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)快慢由單片機(jī)調(diào)節(jié) PW M 信號的占空比來進(jìn)行控制?;?L298 的直流 電動(dòng)機(jī) PW M 調(diào)速器 ,通過A T89C52 單片機(jī)的 I/O 口輸出PW M 信號,直接用1T L 電平調(diào)節(jié)開啟芯片 L298,對電動(dòng)機(jī)速度進(jìn)行改變。而光的顏色由光的波長控制,是由形成PN結(jié)的材質(zhì)影響的。圖“c”為引腳圖,從ag引腳輸入各種的16位二進(jìn)制編碼,能出現(xiàn)各種數(shù)字或符號。 管腳圖圖49 LED數(shù)碼管的結(jié)構(gòu) 常見數(shù)字和字符的字段碼表43常見數(shù)字和字符的數(shù)碼段顯示字符共陰極字段碼共陽極字段碼顯示字符共陰極字段碼共陽極字段碼03FHC0HC39HC6H106HF9HD5EHA1H25BHA4HE79H86H34FHB0HF71H8EH466H99HP73H8CH56DH92HU3EHC1H67DH82HT31HCEH707HF8HY6EH91H87FH80HL38HC7H96FH90H8.FFH00HA77H88H“滅”00FFHB7CH83H……………… LED顯示簡單的程序流程LED數(shù)碼管是逐個(gè)顯示的,首先要選擇現(xiàn)實(shí)的數(shù)碼管,然后找到相對應(yīng)的字碼段進(jìn)行顯示,一個(gè)顯示完之后,延時(shí)一段時(shí)間,再進(jìn)行下一個(gè)數(shù)碼管的顯示。 獨(dú)立式鍵盤主要用于按鍵較少的時(shí)候,矩陣式鍵盤主要采用按鍵較多的場合,被叫做行列式鍵盤。然后進(jìn)行按鍵查詢,本系統(tǒng)有五個(gè)按鍵,加速、減速、正反轉(zhuǎn)、急停、復(fù)位。具體流程圖見圖52。具體流程圖見圖54。無論是在硬件設(shè)計(jì)還是軟件設(shè)計(jì)上,我都遇到了不少的問題,在克服困難的過程中,我學(xué)到了許多東西,特別是在課堂上學(xué)不到的東西如(PWM)。致謝經(jīng)過近一學(xué)期的忙碌和工作,本次畢業(yè)設(shè)計(jì)已經(jīng)接近尾聲,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,如果沒有導(dǎo)師的督促指導(dǎo),以及一起學(xué)習(xí)的同學(xué)們的支持,想要完成這個(gè)設(shè)計(jì)是難以想象的。在此,我再說一次謝謝!謝謝大家?。?!。耿老師平日里工作繁多,但在我做畢業(yè)設(shè)計(jì)的每個(gè)階段,從查閱資料到設(shè)計(jì)草案的確定和修改,中期檢查,后期詳細(xì)設(shè)計(jì),PCB圖等整個(gè)過程中都給予了我悉心的指導(dǎo)。本次設(shè)計(jì)我能獨(dú)立完成,算是有了很大的收獲。不僅讓我對學(xué)過的單片機(jī)知識有了很多的鞏固,同時(shí)也對單片機(jī)這一門課程產(chǎn)生了更大的興趣。這幾個(gè)數(shù)碼管是依次從右往左顯示,每個(gè)數(shù)碼管顯示時(shí)間差為80us,但在現(xiàn)實(shí)中我們的眼睛是看不到的。流程圖見圖51。 獨(dú)立式鍵盤獨(dú)立式鍵盤的按鍵相互獨(dú)立,每個(gè)按鍵接一根I/O口線,一根I/O口線上的按鍵工作狀態(tài)和其它I/O口線的工作狀態(tài)沒有聯(lián)系。這兩類鍵盤的主要差別是識別鍵符及給出相應(yīng)鍵碼的方法。圖410 LED顯示流程圖 本系統(tǒng)中單片機(jī)與LED的連接本設(shè)計(jì)有四個(gè)數(shù)碼管構(gòu)成,從右至左依次顯示脈寬的各位、十位、百位和直流電機(jī)的正反轉(zhuǎn)等數(shù)據(jù),LED與單片機(jī)的之間的關(guān)系見圖411。不同數(shù)字或符號其字段碼不一樣,針對相同的數(shù)字或符號,共陰極接線和共陽極接線的字段碼也有差異,共陰極和共陽極的字段碼被稱為反碼。嚴(yán)格地講,我們通常說的LED應(yīng)該只能對于發(fā)射可見光的二極管;產(chǎn)生近紅外輻射的二極管被稱為紫外發(fā)光二極管(IRED,Infrared Emitting Diode);發(fā)射最大值波長在可見光短波限左右,由少數(shù)紫外輻射的二極管稱為紅外發(fā)光二極管;但是平常我們都把上述三種半導(dǎo)體二極叫做發(fā)光二極管。反復(fù)使用表明,系統(tǒng)工作恒定 ,達(dá)到我們設(shè)計(jì)要求的調(diào)速的功能要求,具有較大的理論價(jià)值和生產(chǎn)價(jià)值。本系統(tǒng)中選用與 M CS一51系列完全共同使用的 AT89C52 單片機(jī),它是一種功率損耗小 、大性能、C M OS 八位微處理器。 L298 引腳符號及功能L298電機(jī)驅(qū)動(dòng)各引腳符號及功能見表41。根據(jù)當(dāng)前圖中箭頭所示,電流將驅(qū)動(dòng)電機(jī)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)。 L298內(nèi)部的原理圖圖43 L298內(nèi)部的原理圖 L298內(nèi)部H橋驅(qū)動(dòng)電路 圖44中所示為L298內(nèi)部H橋電路。由 L298 構(gòu)成的 PW M 功率放大器的工作形式為一個(gè)單極可逆模式。 所以,高256字節(jié)數(shù)據(jù)RAM也能在堆棧空間使用。128字節(jié)和特殊功能寄存器地址相同。16位全部由48個(gè)觸發(fā)器所組成的,因此, 最大計(jì)數(shù)模值為。注意加密模式0 / EA將內(nèi)部鎖定重置為RESET,當(dāng)/ EA端保持高電平時(shí),這里的內(nèi)部程序內(nèi)存。如果你想禁止ALE的輸出在SFR8EH地址0輸出是可以設(shè)置的。:RD,外部數(shù)據(jù)存儲器的讀取信號。PORT3(~):端口3也有內(nèi)部提