文档介绍：直流电机调速控制系统
一、前言
(一)、单片机控制调速系统发展现状
单片微型计算机的诞生是计算机发展史上的一个新的里程碑。近年来,随着技术的发展和进步,以及市场对产品功能和性能的要求不断提高,直流电动机的应用更加广泛,尤其是在智能机器人中的应用。直流电动机的起动和调速性能、过载能力强等特点显得十分重要,为了能够适应发展的要求,单闭环直流电动机的调速控制系统得到了很大的发展。而作为单片嵌入式系统的核心—单片机,正朝着多功能、多选择、高速度、低功耗、低价格、大存储容量和强I/O功能等方向发展。随着计算机档次的不断提高,功能的不断完善,单片机已越来越广泛地应用在各种领域的控制、自动化、智能化等方面,特别是在直流电动机的调速控制系统中。这是因为单片机具有很多优点:体积小,功能全,抗干扰能力强,可靠性高,结构合理,指令丰富,控制功能强,造价低等。所以选用单片机作为控制系统的核心以提高整个系统的可靠性和可行性。
(二)、课题来源
直流电动机在冶金、矿山、化工、交通、机械、纺织、航空等领域中已经得到广泛的应用。而以往直流电动机的控制只是简单的控制,很难进行调速,不能实现智能化。如今,直流电动机的调速控制已经离不开单片机的支持,单片机应用技术的飞速发展促进了自动控制技术的发展,使人类社会步入了自动化时代,单片机应用技术与其他学科领域交叉融合,促
进了学科发展和专业更新,引发了新兴交叉学科与技术的不断涌现。现代科学技术的飞速发展,改变了世界,也改变了人类的生活。由于单片机的体积小、重量轻、功能强、抗干扰能力强、控制灵活、应用方便、价格低廉等特点,计算机性能的不断提高,单片机的应用也更加广泛特别是在各种领域的控制、自动化等方面。所以在本系统设计中我采用了由单片机控制单闭环直流电动机的调速控制系统。
二、总体设计方案:
(一)系统总体结构
本课程设计所介绍的单片机控制直流电机调速系统,具有结构简单,输出档位可显示,反映灵敏等特点,其输出档位采用数码管显示,方面操作与观察,该设计控制器使用单片机AT89S52,数模转换DAC0832芯片,用二位共阳极LED数码管以并口传送数据,实现档位的显示,能准确达到以上要求,同时在单片机最小系统中设计了总开关和按钮控制。利用DAC0832芯片进行数/模控制,输出的电压经放大后驱动小直流电机的速度进行数字量调节,并显示运行状态DJ—XX和D/A输出的数字量。按钮S1,S2分别完成减一加一的功能,和拨码开关配合使用,使控制电机转速的档位转换更加灵活,简便。控制更加直接,易于掌握和操作。
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1、总体设计框图
2、芯片选择本次课程设计我们选择的芯片是DAC0832,8255和AT89S52
(1)DAC0832简介
DAC0832是8分辨率的D/A转换集成芯片。与微处理器完全兼容。这个DA芯片以其价格低廉、接口简单、转换控制容易等优点,在单片机应用系统中得到广泛的应用。D/A转换器由8位输入锁存器、8位DAC寄存器、8位D/A转换电路及转换控制电路构成。
:分辨率为8位
电流稳定时间1us;
可单缓冲、双缓冲或直接数字输入;
只需在满量程下调整其线性度;
单一电源供电(+5V~+15V);
低功耗,200mW。
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D0~D7:8位数据输入线,TTL电平,有效时间应大于90ns(否则锁存器的数据会出错);
ILE:数据锁存允许控制信号输入线,高电平有效;
CS:片选信号输入线(选通数据锁存器),低电平有效;
WR1:数据锁存器写选通输入线,负脉冲(脉宽应大于500ns)有效。由ILE、
CS、WR1的逻辑组合产生LE1,当LE1为高电平时,数据锁存器状态随输入数据线变换,LE1的负跳变时将输入数据锁存;
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XFER:数据传输控制信号输入线,低电平有效,负脉冲(脉宽应大于500ns)有效;
WR2:DAC寄存器选通输入线,负脉冲(脉宽应大于500ns)有效。由WR1、
XFER的逻辑组合产生LE2,当LE2为高电平时,DAC寄存器的输出随寄存器的输入而变化,LE2的负跳变时将数据锁存器的内容打入DAC寄存器并开始D/A转换。
IOUT1:电流输出端1,其值随DAC寄存器的内容线性变化;
IOUT2:电流输出端2,其值与IOUT1值之和为一常数;
Rfb:反馈信号输入线,改变Rfb端外接电阻值可调整转换满量程精度; Vcc:电源输入端,Vcc的范围为+5V~+15V;
VREF:基准电压输入线,VREF的范围为-10V~+10V;
AGND:模拟信号地
DGND:数字信号地
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根据对DAC0832的数据锁存器和DAC寄存器的不同的控