基于單片機(jī)的電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制-在線瀏覽
2024-09-20 16:02本頁(yè)面
【正文】 x電氣信息工程學(xué)院自動(dòng)化系1 課程設(shè)計(jì)的任務(wù)與要求 課程設(shè)計(jì)的任務(wù)利用AT89C51單片機(jī)設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制及其相關(guān)功能。通過本次設(shè)計(jì)了解并掌握51系列的單片機(jī)的結(jié)構(gòu)及其使用方法。（2）閉合正轉(zhuǎn)開關(guān)按鈕電動(dòng)機(jī)開始正轉(zhuǎn)。（4）閉合停轉(zhuǎn)開關(guān)按鈕電動(dòng)機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)。硬件部分包括：直流電動(dòng)機(jī)，電磁繼電器，7路反相器，6路反相器。設(shè)計(jì)中的相關(guān)研究部分介紹如下：（1）直流電動(dòng)機(jī)部分：更改直流電動(dòng)機(jī)的正負(fù)極就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)直流電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制，更改可以使用繼電器實(shí)現(xiàn)。再間接通過電磁的有無(wú)控制繼電器中開關(guān)的打開與閉合。其實(shí)質(zhì)就是為了供給與繼電器相適合的高低電壓，所以如果沒有該部分，則供給繼電器的高低電壓就有單片機(jī)提供，而單片機(jī)的輸出高低電平為定值，因此需要此部分。2 電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)系統(tǒng)方案制定 方案提出方案一：使用開關(guān)直接控制電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)，此種設(shè)計(jì)非常簡(jiǎn)便易懂，便于修理與使用。如圖1所示：圖1開關(guān)直接控制電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)圖1中的開關(guān)為單刀雙擲開關(guān)，所以開關(guān)有左，中，右三個(gè)位置。方案二：使用電磁繼電器進(jìn)行控制電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)。缺點(diǎn)：該方案不能夠滿足現(xiàn)代生活對(duì)自動(dòng)化智能化的基本要求。通過控制開關(guān)的位置直接控制電磁繼電器的磁性有無(wú)，再進(jìn)行間接控制電磁繼電器中的開關(guān)的位置。即繼電器所控制的開關(guān)與原來所直接控制的開關(guān)反應(yīng)完全相同。此種設(shè)計(jì)就滿足此設(shè)計(jì)的要求，有電磁繼電器部分，可以實(shí)現(xiàn)安全控制；控制部分由智能芯片單片機(jī)等部分組成，能夠進(jìn)行自動(dòng)化智能化的遠(yuǎn)程智能控制。方案三：間接控制保證操作安全，遠(yuǎn)程智能控制能夠進(jìn)行后續(xù)的現(xiàn)實(shí)生活設(shè)計(jì)，比如密碼鎖控制車庫(kù)卷簾門開關(guān)，光照強(qiáng)度控制百褶窗簾的角度調(diào)室內(nèi)最優(yōu)化采光，智能遙控汽車后備箱的開啟與閉合。 方案選擇本設(shè)計(jì)的方案設(shè)計(jì)者選擇第三種（即：使用單片機(jī)控制電磁繼電器驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)）進(jìn)行研究。各功能模塊介紹如下：（1）控制模塊原理：三個(gè)開關(guān)控制單片機(jī)的輸入高低電平，通過單片機(jī)的接口功能，設(shè)計(jì)程序控制輸出電平的高低，最后達(dá)到控制電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)的功能。1）開關(guān)部分如圖4所示：圖4 開關(guān)控制部分如上圖4中所示：當(dāng)某一開關(guān)按下時(shí)，該路的引腳就會(huì)接通地線，使本來為高電壓的引腳突變?yōu)榈碗妷?，從而觸發(fā)單片機(jī)相對(duì)應(yīng)的反應(yīng)，由此就可以控制整個(gè)電路的反應(yīng)。該器件采用ATMEL高密度非易失存儲(chǔ)器制造技術(shù)制造，與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的MCS51指令集和輸出管腳相兼容。主要特性 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：0Hz24Hz三級(jí)程序存儲(chǔ)器鎖定128*8位內(nèi)部RAM32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)鐘電路管腳說明VCC：供電電壓。P0口：P0口為一個(gè)8位漏級(jí)開路雙向I/O口，每腳可吸收8TTL門電流。P0能夠用于外部程序數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，它可以被定義為數(shù)據(jù)/地址的第八位。P1口：P1口是一個(gè)內(nèi)部提供上拉電阻的8位雙向I/O口，P1口緩沖器能接收輸出4TTL門電流。在FLASH編程和校驗(yàn)時(shí)，P1口作為第八位地址接收。并因此作為輸入時(shí)，P2口的管腳被外部拉低，將輸出電流。P2口當(dāng)用于外部程序存儲(chǔ)器或16位地址外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行存取時(shí)，P2口輸出地址的高八位。P2口在FLASH編程和校驗(yàn)時(shí)接收高八位地址信號(hào)和控制信號(hào)。當(dāng)P3口寫入“1”后，它們被內(nèi)部上拉為高電平，并用作輸入。P3口也可作為AT89C51的一些特殊功能口，如下所示：備選功能 RXD（串行輸入口） TXD（串行輸出口） /INT0（外部中斷0） /INT1（外部中斷1） T0（記時(shí)器0外部輸入） T1（記時(shí)器1外部輸入） /WR（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫選通） /RD（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通）P3口同時(shí)為閃爍編程和編程校驗(yàn)接收一些控制信號(hào)。當(dāng)振蕩器復(fù)位器件時(shí)，要保持RST腳兩個(gè)機(jī)器周期的高電平時(shí)間。在FLASH編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。因此它可用作對(duì)外部輸出的脈沖或用于定時(shí)目的。如想禁止ALE的輸出可在SFR8EH地址上置0。另外，該引腳被略微拉高。PSEN：外部程序存儲(chǔ)器的選通信號(hào)。但在訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，這兩次有效的PSEN信號(hào)將不出現(xiàn)EA非/VP：當(dāng)EA非保持低電平時(shí)，則在此期間外部程序存儲(chǔ)器(0000HFFFFH)，不管是否有內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。在FLASH編程期間，此引腳也用于施加12V編程電源。XTAL2：反向振蕩器的輸出,如采用外部時(shí)鐘源驅(qū)動(dòng)器件，應(yīng)不接。驅(qū)動(dòng)模塊的組成：電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，單片機(jī)驅(qū)動(dòng)。通過控制部分控制繼電器部分的磁性有無(wú)來選擇開關(guān)置向接地端或接+12v端，從而驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)或者停轉(zhuǎn)。51單片機(jī)內(nèi)有一個(gè)用于構(gòu)成振蕩器的高增益反相放大器，引腳XTALXTAL2分別是此放大器的輸入端和輸出端。（3）特殊功能模塊：通過對(duì)于導(dǎo)入單片機(jī)軟件的應(yīng)用，開發(fā)出生活中需要的自動(dòng)控制系統(tǒng)。因此ULN2
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