基于單片機(jī)和dac0808的直流電機(jī)調(diào)速器設(shè)計方案(編輯修改稿)
2025-06-02 00:20 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 必須在統(tǒng)一的時鐘脈沖的控制下嚴(yán)格按時間節(jié)拍進(jìn)行，而這個時鐘脈沖是單片機(jī)控制中的時序電路發(fā)出的。CPU執(zhí)行一條指令的各個微操作所對應(yīng)時間順序稱為單片機(jī)的時序。MCS51單片機(jī)芯片內(nèi)部有一個高增益反相放大器，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，但形成時鐘電路還需附加其他電路。本設(shè)計系統(tǒng)采用內(nèi)部時鐘方式，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晶振和2個電容即可。設(shè)計電路如下圖。 時鐘電路電路中的器件選擇可以通過計算和實驗確定，也可以參考一些典型電路的參數(shù)，電路中，電容器C1和C2對震蕩頻率有微調(diào)作用，通常的取值范圍是30177。10pF，在這個系統(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)生的時鐘信號震蕩頻率，在本系統(tǒng)中選擇的是12MHz，因而時鐘信號的震蕩頻率為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個按鍵K1K6控制直流電動機(jī)轉(zhuǎn)速，各轉(zhuǎn)速按鍵控制轉(zhuǎn)動速度依次降低，K6為直流電動機(jī)轉(zhuǎn)動停止按鍵。電動機(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LED數(shù)碼管由多個發(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比劃，公共電機(jī)，數(shù)碼管實際上是由七個發(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，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D/A芯片以其價格低廉、接口簡單、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，有效時間應(yīng)大于90ns(否則鎖存器的數(shù)據(jù)會出錯)；ILE：數(shù)據(jù)鎖存允許控制信號輸入線，高電平有效；CS：片選信號輸入線（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，數(shù)據(jù)鎖存器狀態(tài)隨輸入數(shù)據(jù)線變換，LE1的負(fù)跳變時將輸入數(shù)據(jù)鎖存；XFER：數(shù)據(jù)傳輸控制信號輸入線，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，DAC寄存器的輸出隨寄存器的輸入而變化，LE2的負(fù)跳變時將數(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：模擬信號地。DGND：數(shù)字信號地。 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，自動降速，來達(dá)到極大的啟動扭矩，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)速可以自動適應(yīng)負(fù)載大小。選擇D/A轉(zhuǎn)換器時，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，外圍電路簡單，價格低廉等要求。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，具有價格低廉、接口簡單、轉(zhuǎn)換控制容易等優(yōu)點(diǎn)，內(nèi)部還集成了一個消線圈反電動勢的二極管，可用來驅(qū)動繼電器。它是雙列16腳封裝,NPN晶體管矩陣,最大驅(qū)動電壓=50V,電流=500mA,輸入電壓=5V,適用于TTL COMS,由達(dá)林頓管組成驅(qū)動電路。6個按鍵K1K6控制直流電動機(jī)轉(zhuǎn)速，各轉(zhuǎn)速按鍵控制轉(zhuǎn)動速度依次降低，K6為直流電動機(jī)轉(zhuǎn)動停止按鍵。電動機(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 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)動電機(jī)轉(zhuǎn)動，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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