基于單片機(jī)和dac0808的直流電機(jī)調(diào)速器設(shè)計(jì)方案(編輯修改稿)
2025-06-02 00:20 本頁面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 必須在統(tǒng)一的時(shí)鐘脈沖的控制下嚴(yán)格按時(shí)間節(jié)拍進(jìn)行，而這個(gè)時(shí)鐘脈沖是單片機(jī)控制中的時(shí)序電路發(fā)出的。CPU執(zhí)行一條指令的各個(gè)微操作所對(duì)應(yīng)時(shí)間順序稱為單片機(jī)的時(shí)序。MCS51單片機(jī)芯片內(nèi)部有一個(gè)高增益反相放大器，用于構(gòu)成震蕩器，XTAL1為該放大器的輸入端，XTAL2為該放大器輸出端，但形成時(shí)鐘電路還需附加其他電路。本設(shè)計(jì)系統(tǒng)采用內(nèi)部時(shí)鐘方式，利用單片機(jī)內(nèi)部的高增益反相放大器，外部電路只需要一個(gè)晶振和2個(gè)電容即可。設(shè)計(jì)電路如下圖。 時(shí)鐘電路電路中的器件選擇可以通過計(jì)算和實(shí)驗(yàn)確定，也可以參考一些典型電路的參數(shù)，電路中，電容器C1和C2對(duì)震蕩頻率有微調(diào)作用，通常的取值范圍是30177。10pF，在這個(gè)系統(tǒng)中選擇了30pF；石英晶振選擇范圍最高可選24MHz，它決定了單片機(jī)電路產(chǎn)生的時(shí)鐘信號(hào)震蕩頻率，在本系統(tǒng)中選擇的是12MHz，因而時(shí)鐘信號(hào)的震蕩頻率為12MHz。 按鍵電路及LED數(shù)碼管顯示 按鍵電路的設(shè)計(jì)在單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中，為了控制其運(yùn)行狀態(tài)，需要向系統(tǒng)輸入一些命令或數(shù)據(jù)，因此應(yīng)系統(tǒng)中應(yīng)設(shè)有鍵盤，這些鍵包括數(shù)字鍵、功能鍵和組合控制鍵等。這些按鍵或鍵盤都是以開關(guān)狀態(tài)來設(shè)置控制功能或輸入數(shù)據(jù)的。此系統(tǒng)共有6個(gè)按鍵K1K6控制直流電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，各轉(zhuǎn)速按鍵控制轉(zhuǎn)動(dòng)速度依次降低，K6為直流電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)停止按鍵。電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速通過LED數(shù)碼管顯示。 按鍵電路 LED數(shù)碼管顯示設(shè)計(jì)LED數(shù)碼管由多個(gè)發(fā)光二極管封裝在一起組成“8”字形的器件，引線已在內(nèi)部連接完成，只需引出它們的各個(gè)比劃，公共電機(jī)，數(shù)碼管實(shí)際上是由七個(gè)發(fā)光二極管組成8字形構(gòu)成的，加上小數(shù)點(diǎn)就是8個(gè)，這些字段分別由字母a,b,c,d,e,f,g,dp來表示。數(shù)碼管特定的段加上電壓后，這些特定的段就會(huì)發(fā)光，以顯示出數(shù)。發(fā)光二極管的陽極連接到一起連接到電源正極的稱為共陽數(shù)碼管，發(fā)光二極管的陰極連接到一起連接到電源正極的稱為共陰數(shù)碼管。數(shù)碼管控制器可以單獨(dú)控制，也可以多臺(tái)聯(lián)機(jī)控制，數(shù)碼管安排編排方式任意，適合各種復(fù)雜工程需求。此設(shè)計(jì)中LED數(shù)碼管接P1口，： LED數(shù)碼管顯示電路 DAC0808及直流電機(jī)的控制 DAC0808簡(jiǎn)介DAC0808的管腳圖及各引腳功能： DAC0808引腳圖DAC0808是8分辨率的D/A轉(zhuǎn)換集成芯片。與微處理器完全兼容。這個(gè)D/A芯片以其價(jià)格低廉、接口簡(jiǎn)單、轉(zhuǎn)換控制容易等優(yōu)點(diǎn)，在單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中得到廣泛的應(yīng)用。D/A轉(zhuǎn)換器由8位輸入鎖存器、8位DAC寄存器、8位D/A轉(zhuǎn)換電路及轉(zhuǎn)換控制電路構(gòu)成。DAC0808結(jié)構(gòu)： A1～A8：8位數(shù)據(jù)輸入線，TTL電平，有效時(shí)間應(yīng)大于90ns(否則鎖存器的數(shù)據(jù)會(huì)出錯(cuò))；ILE：數(shù)據(jù)鎖存允許控制信號(hào)輸入線，高電平有效；CS：片選信號(hào)輸入線（選通數(shù)據(jù)鎖存器），低電平有效；WR1：數(shù)據(jù)鎖存器寫選通輸入線，負(fù)脈沖（脈寬應(yīng)大于500ns）有效。由ILE、CS、WR1的邏輯組合產(chǎn)生LE1，當(dāng)LE1為高電平時(shí)，數(shù)據(jù)鎖存器狀態(tài)隨輸入數(shù)據(jù)線變換，LE1的負(fù)跳變時(shí)將輸入數(shù)據(jù)鎖存；XFER：數(shù)據(jù)傳輸控制信號(hào)輸入線，低電平有效，負(fù)脈沖（脈寬應(yīng)大于500ns）有效；WR2：DAC寄存器選通輸入線，負(fù)脈沖（脈寬應(yīng)大于500ns）有效。由WRXFER的邏輯組合產(chǎn)生LE2，當(dāng)LE2為高電平時(shí)，DAC寄存器的輸出隨寄存器的輸入而變化，LE2的負(fù)跳變時(shí)將數(shù)據(jù)鎖存器的內(nèi)容打入DAC寄存器并開始D/A轉(zhuǎn)換。IOUT1：電流輸出端1，其值隨DAC寄存器的內(nèi)容線性變化；IOUT2：電流輸出端2，其值與IOUT1值之和為一常數(shù)；Rfb：反饋信號(hào)輸入線，改變Rfb端外接電阻值可調(diào)整轉(zhuǎn)換滿量程精度；Vcc：電源輸入端，Vcc的范圍為+5V～+15V；VREF：基準(zhǔn)電壓輸入線，VREF的范圍為10V～+10V；AGND：模擬信號(hào)地。DGND：數(shù)字信號(hào)地。 直流電機(jī)的控制微型直流電機(jī)可以根據(jù)負(fù)載大小，自動(dòng)降速，來達(dá)到極大的啟動(dòng)扭矩，這一點(diǎn)交流電機(jī)就比較困難，另外直流電機(jī)比較容易吸收負(fù)載大小的突變，電機(jī)轉(zhuǎn)速可以自動(dòng)適應(yīng)負(fù)載大小。選擇D/A轉(zhuǎn)換器時(shí)，主要是考慮芯片的性能、結(jié)構(gòu)及應(yīng)用特性。在性能上必須滿足D/A轉(zhuǎn)換器的技術(shù)指標(biāo)要求，在結(jié)構(gòu)和應(yīng)用特性上應(yīng)滿足接口方便，外圍電路簡(jiǎn)單，價(jià)格低廉等要求。DAC0808是與微處理器完全兼容的、具有8位分辨率的D/A轉(zhuǎn)換集成芯片，具有價(jià)格低廉、接口簡(jiǎn)單、轉(zhuǎn)換控制容易等優(yōu)點(diǎn)，內(nèi)部還集成了一個(gè)消線圈反電動(dòng)勢(shì)的二極管，可用來驅(qū)動(dòng)繼電器。它是雙列16腳封裝,NPN晶體管矩陣,最大驅(qū)動(dòng)電壓=50V,電流=500mA,輸入電壓=5V,適用于TTL COMS,由達(dá)林頓管組成驅(qū)動(dòng)電路。6個(gè)按鍵K1K6控制直流電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，各轉(zhuǎn)速按鍵控制轉(zhuǎn)動(dòng)速度依次降低，K6為直流電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)停止按鍵。電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速由LED顯示器顯示。 直流電機(jī)控制電路圖第3章 軟件設(shè)計(jì) 主程序流程圖系統(tǒng)開始運(yùn)行，先進(jìn)行系統(tǒng)初始化，然后單片機(jī)判斷按鍵是否按下。如果按下，執(zhí)行D/A轉(zhuǎn)換，然后再驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，并顯示檔位值，如果沒有，直接結(jié)束程序。： 主程序流程圖
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