直流電機(jī)轉(zhuǎn)速控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)(編輯修改稿)
2025-08-03 16:02 本頁面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 本科生課程設(shè)計(jì)（論文）第 3 章 硬件設(shè)計(jì) 控制器采用 AT89C51 作為系統(tǒng)控制的方案。AT89C51 單片機(jī)算術(shù)運(yùn)算功能強(qiáng)，軟件編程靈活、自由度大，可用軟件編程實(shí)現(xiàn)各種算法和邏輯控制。相對(duì)于 FPGA 來說，它的芯片引腳少，在硬件很容易實(shí)現(xiàn)。并且它還具有功耗低、體積小、技術(shù)成熟和成本低等優(yōu)點(diǎn)，在各個(gè)領(lǐng)域中應(yīng)用廣泛。 測(cè)速發(fā)電機(jī)采用 ZYS 型直流測(cè)速發(fā)電機(jī)，直流測(cè)速發(fā)電機(jī)在結(jié)構(gòu)上與普通小微型直流發(fā)電機(jī)相同，通常是兩極電機(jī)，分為他勵(lì)式和永磁式兩種。他勵(lì)式測(cè)速發(fā)電機(jī)的磁極由鐵心和勵(lì)磁繞組構(gòu)成，在勵(lì)磁繞組中通入直流電流便可以建立極性恒定的磁場(chǎng)。它的勵(lì)磁繞組電阻會(huì)因電機(jī)工作溫度的變化而變化，使勵(lì)磁電流及其生成的磁通隨之變化，產(chǎn)生線性誤差。永磁式測(cè)速發(fā)電機(jī)的磁極由永久磁鐵構(gòu)成，不需勵(lì)磁電源。磁極的熱穩(wěn)定性較好，磁通隨電機(jī)工作溫度的變化而變化的程度很小，但易受機(jī)械振動(dòng)的影響而引發(fā)不同程度的退磁。 A/D 轉(zhuǎn)換和 D/A 轉(zhuǎn)換器該模塊 A/D 轉(zhuǎn)換選用 ADC0809 是 M 美國國家半導(dǎo)體公司生產(chǎn)的 CMOS 工藝 8通道，8 位逐次逼近式 A/D 轉(zhuǎn)換器。其內(nèi)部有一個(gè) 8 通道多路開關(guān)，它可以根據(jù)地址碼鎖存譯碼后的信號(hào)，只選通 8 路模擬輸入信號(hào)中的一個(gè)進(jìn)行 A/D 轉(zhuǎn)換。是目前國內(nèi)應(yīng)用最廣泛的 8 位通用 A/D 芯片。DAC0832 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) DA 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。本科生課程設(shè)計(jì)（論文） 晶閘管整流控壓本設(shè)計(jì)采用三相全控橋式整流電路，由一組共陰極接法的三相半波可控整流電路和一組共陽極接法的三相半波可控整流電路串聯(lián)而成。如圖 所示。如圖 三相橋式全控整流電路三相全控橋式整流電路要求用雙窄脈沖觸發(fā)，即用兩個(gè)間隔 60176。的窄脈沖去觸發(fā)晶閘管。產(chǎn)生雙脈沖的方法有兩種， 一種是每個(gè)觸發(fā)電路在每個(gè)周期內(nèi)只產(chǎn)生一個(gè)脈沖， 脈沖輸出電路同時(shí)觸發(fā)兩個(gè)橋臂的晶閘管，這叫外雙脈沖觸發(fā)； 另一種是每個(gè)觸發(fā)電路在一個(gè)周期內(nèi)連續(xù)發(fā)出兩個(gè)相隔 60176。的窄脈沖， 脈沖輸出電路只觸發(fā)一個(gè)晶閘管，這稱為內(nèi)雙脈沖觸發(fā)。 內(nèi)雙脈沖觸發(fā)是目前應(yīng)用最多的一種觸發(fā)方式。本設(shè)計(jì)采用 KC04 與 KC41C 組合的觸發(fā)電路如圖 所示觸發(fā)電路。本科生課程設(shè)計(jì)（論文） KC04 與 KC41C 組成的全控橋觸發(fā)電路 鍵盤模塊本次設(shè)計(jì)中采用的 4*4 的非編碼鍵盤。矩陣式非編碼鍵盤的電路原理圖如圖 所示。當(dāng)沒有鍵按下時(shí)，行線和列線之間是不相連。若第 N 行第 M 列的鍵被按下，那么第 N 行與第 M 列的線就被接通。如果在行線上加上信號(hào)，根據(jù)列線的狀態(tài)，便可得知是否有鍵按下。如果在行線上逐行加上一個(gè)掃描信號(hào)（本實(shí)驗(yàn)中用的低電平） ，就可以判斷按鍵的位置。常用的按鍵識(shí)別有兩種方法：一種是傳統(tǒng)的行掃描法；另一種是速度較快的線反轉(zhuǎn)法。本實(shí)驗(yàn)中采用的是線反轉(zhuǎn)法進(jìn)行識(shí)鍵。鍵盤在單片機(jī)系統(tǒng)中是一個(gè)很重要的部件。為了輸入數(shù)據(jù)、查詢和控制系統(tǒng)的工作狀態(tài)，都要用到鍵盤，鍵盤是人工干預(yù)計(jì)算機(jī)的主要手段。鍵盤可分為編碼和非編碼鍵盤兩種。編碼鍵盤采用硬件線線路來實(shí)現(xiàn)鍵盤編碼，每按下一個(gè)鍵，鍵盤能自動(dòng)生成按鍵代碼，鍵數(shù)較多，而且還具有去抖動(dòng)功能。這種鍵盤使用方便，但硬件較復(fù)雜，PC 機(jī)所用的鍵盤就屬于這種。非編碼鍵盤僅提供按鍵開關(guān)工作狀態(tài)，其他工作由軟件完成，這種鍵盤鍵數(shù)較少，硬件簡(jiǎn)單，一般在單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中廣泛使用。本科生課程設(shè)計(jì)（論文） 顯示器液晶顯示模塊（LCD12864）由于其具有功耗低、無電磁輻射、壽命長(zhǎng)、價(jià)格低、接口方便等一系列顯著優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用與各種儀表儀器、測(cè)量顯示裝置、計(jì)算機(jī)顯示終端等方面。12864 漢字圖形點(diǎn)陣液晶顯示模塊，可顯示漢字及圖形，內(nèi)置8192 個(gè)中文漢字（16X16 點(diǎn)陣） 、128 個(gè)字符（8X16 點(diǎn)陣）及 64X256 點(diǎn)陣顯示RAM（GDRAM） 。主要技術(shù)參數(shù)和顯示特性:電源：VDD ~+5V(內(nèi)置升壓電路，無需負(fù)壓) ；顯示內(nèi)容：128 列 64 行顯示顏色：黃綠顯示角度：6：00 鐘直視LCD 類型：STN與 MCU 接口：8 位或 4 位并行/3 位串行配置 LED 背光多種軟件功能：光標(biāo)顯示、畫面移位、自定義字符、睡眠模式等本科生課程設(shè)計(jì)（論文） 整體結(jié)構(gòu)原理圖整體原理圖如圖 所示： EA/(D)6WIN045OGC+KFBU動(dòng) 整體原理圖本科生課程設(shè)計(jì)（論文）第 4 章 軟件設(shè)計(jì) 主流程設(shè)計(jì)在一個(gè)完整的系統(tǒng)中，只有硬件部分是不能完成相應(yīng)設(shè)計(jì)任務(wù)的，所以在該系統(tǒng)中軟件部分是非常重要的，按照要求和系統(tǒng)運(yùn)行過程設(shè)計(jì)出主程序流程如圖 所示。開始定時(shí)器初始化鍵盤選擇工作模式是否啟動(dòng)電機(jī)顯示信息刷新顯示進(jìn)行鍵盤掃描按鍵功能判斷更新控制并清除標(biāo)志位是圖 主流程圖是本科生課程設(shè)計(jì)（論文） 按鍵功能部分該部分首要任務(wù)是判定到底是哪個(gè)按鍵按下，然后實(shí)現(xiàn)
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