文档介绍：微机原理及应用
课程设计说明书
设计题目:微型直流电机调速系统设计
学院自动化与信息工程学院
专业电气工程及其自动化
班级电气111
姓名王雨露
学号 3110421004
指导教师李好文
同组同学刘万成张晓彤葛杨
王洋洋孙伏洋乔九平
2013 年秋季学期
起止时间:2013 年12月21日至2013年12月30日
课程设计任务:微型直流电机调速系统设计
一、设计目的
通过步进电机控制系统的设计,使同学们进一步掌握:
汇编语言程序的设计和调试;
直流电机的基本工作原理和控制驱动方法;
D/A接口芯片DAC0832的应用;
微机基本应用系统的设计方法;
二、设计内容
利用实验装置,设计一个直流电机控制系统的原理线路,编制应用程序,实现直流电机的转速控制。操作和功能要求如下:
开始运行,直流电机停止;
按下“加速”键,直流电机升速;按下“减速”键,直流电机减速;
可以改变直流电机的转向。
三、设计要求
设计原理线路;
编制应用程序;
联合调试,实现上述功能;
编写设计说明书(含原理图,程序及说明,实验方法,过程及结果)。
评分:
基础知识掌握情况(占10%)
课设完成情况(占30%)
课设创新(占10%)
答辩(占10%)
设计报告(占20%)
考勤(占10%)
总评成绩:
指导教师:
目录
一、系统功能要求分析…………………………………………………1
二、方案设计及其说明…………………………………………………2
三、原理线路设计………………………………………………………3
原理线路
工作原理说明
操作时序分析
特点说明
四、程序设计……………………………………………………………4
程序结构及流程
程序算法分析
关键程序段说明
源程序清单
五、系统调试及结论……………………………………………………5
调试方法
重点问题及解决方法
运行结果及结论
六、设计体会
……………………………………………………………6
参考文献……………………………………………………………… 7
一、系统功能要求分析
此设计要求利用实验装置,设计一个直流电机控制系统的原理线路,编制应用程序,实现直流电机转速控制的功能,并且进一步可增加转速测量的功能。系统功能具体要求及分析如下:
(1)开始运行,电机停止:未按任何键之前,设定初值,使经DA0832转换后的电流为零,电机不转。
(2)按档调速功能:直流电机可有三个转速,分为一、二、三档,其中按下按键“一”电机在低速档运行;按下按键“二”电机在中速档运行;按下按键“三”电机在高速档运行。
(3)连续调速功能:按下“加速”键,编程控制DA0832输入数字量累加,直流电机可在原速基础上升速;按下“减速”键,编程控制DA0832输入数字量自减,直流电机可相对原速减速。
(4)停止功能:设有停止键,控制电机的停止运行。调节电位器改变DA0832的基准电压,使得初值00H对应的输出电流为0,从而电机停止运行。
(5)改变转向功能:原理上,调节DAC0832的基准电压,使得某一中间值对应转速为零,则在输入数字量大于此值时为正电压,电机正转;再输入数字量小于此值时为负电压,电极反转。
(6)测速功能:在一定时间内对霍尔元件产生的脉冲数计数,从而求得电机转速,并在数码管显示。
二、方案设计及其说明
(一)硬件设计
在硬件上,所用到的芯片主要有:CPU8086、并行通信接口芯片8255A、可编程定时计数芯片8253、可编程中断控制器8259A、以及键盘扫描显示芯片8279。
(1)电机转速的控制:电机转速大小的控制可以通过改变加于电机两端的电压来实现,选用DAC0832芯片实现数字量到模拟量的转化,设置电机转速给定值,不同的数字量对应输出不同的电流,再通过一个高输入阻抗的线性运算放大器LM324得到相应的模拟电压信号,从而控制电机转速。
(2)按键状态的检测及显示:设K1、K2、K3为一、二、三档,K4为停止键,K5、K6为加速和减速键。选用8255芯片PA口读取按键状态从而控制电机在不同档运行以及电机加速或减速,并且可以通过8255 的PB口输出控制相应按键指示灯的亮灭以及利用8279芯片得到数码管相应的显示,如:在一档,其灯亮,且显示“1”。
(3)转速的测量及显示:利用霍尔传感器产生转速脉冲,用8253芯片设计定时/计数电路通过脉冲计数测得转速。可用8253的CT0记脉冲数,CT1定时到利用8259产生中断,显示计数。经分析,实验时电机旋转一圈可产生4个脉冲,,利用8279对计数进行显示,即为转速。
(二)软件设计
设计中用到的有8253、8