1、1 计算机控制技术计算机控制技术 课程设计课程设计（论文）（论文） 题目：题目： 大功率电机运行状态计算机监测系统大功率电机运行状态计算机监测系统 课程设计（论文）任务及评语课程设计（论文）任务及评语 院（系）：电气工程学院 教研室：自动化 2 学 号 学生姓名 专业班级 课程设计 （论文） 题目 大功率电机运行状态计算机监测系统 课 程 设 计 论 文 任 务 课题完成的功能：课题完成的功能： 本课程设计要求以大功率电机作为被监测对象，采用 8 位单片机作为计算机控制核心， 实现电机系统的各参数状态监测。 设计任务及要求：设计任务及要求： （1）电机运行状态包含：定子电压、定子电流、绕组温度
2、、电机转速。 （2）设计如上状态的四种传感器，并将状态信号送入单片机中进行监测和识别。 （3）完成单片机最小工作系统设计及键盘输入给定设计。 （4）完成监测系统的报警设计及状态显示器设计。 （5）撰写课程设计说明书（论文）：其中应包含设计方案选择与论证、总体功能框图、总 体电路原理图、软件流程图及部分程序等内容。 技术参数：技术参数： 电机额定功率 225KW，额定电压 380V，额定定子电流 400A，额定转速 1479r/min，电 机重量 1520KG。 进 度 计 划 （1）布置任务，查阅资料，确定系统的组成（1 天） （2）对系统功能进行分析（1 天） （3）系统硬件电路设计（3 天
3、） （4）系统软件设计及实验研究（2 天） （5）撰写、打印设计说明书（2 天） （6）答辩（1 天） 指 导 教 师 评 语 及 成 绩 平时： 论文质量： 答辩： 总成绩： 指导教师签字： 年 月 日 注：成绩：平时 20% 论文质量 60% 答辩 20% 以百分制计算 3 目 录 第 1 章 电机运行系统监控系统设计 1 1.1 整体系统结构概括 . 1 第 2 章 系统硬件设计 2 2.1 单片机最小系统设计 2 2.2 电压传感器模块电路 4 2.3 电流传感器模块电路 4 2.4 温度传感器模块电路 5 2.5 旋转编码器模块 7 2.6 键盘模块电路 7 2.7 报警模块 8 2
4、.8 显示模块 8 第 3 章 系统软件设计 . 11 3.1 程序流程. 11 3.2 各模块程序设计. 12 3.2.1 3 路 AD 模拟采样程序 12 3.2.2 1 路脉冲累加程序 . 13 3.2.3 4 个独立键盘程序 . 14 3.2.4 矩阵键盘程序. 15 3.2.5 LCD12864 显示程序 16 3.2.6 系统整体设计总结. 19 第 4 章 设计总结 . 20 参考文献 21 4 1 摘摘 要要 根据任务书相关要求可知，本次课设结束设计的系统结构包含:单片机（核心 处理器）、电压传感器模块、电流传感器模块、温度传感器模块定子电压、速度检 测模块、报警模块、键盘输入
5、模块及液晶显示模块。定子电流、绕组温度、电机转 速，设计如上状态的四种传感器，并将状态信号送入单片机中进行监测和识别，完 成单片机最小工作系统设计及键盘输入给定设计，完成监测系统的报警设计及状态 显示器设计。 由上述要求可知， 所涉及的程序结求， 选取了飞思卡尔公司的 XS128 16 位单片机作为核心处理器，此处理器优点存储空间大、I/0 口丰富、集成 8 路高速 AD 转换模块、功能完善。运行速度、计算速度等远远超过 C51 系列单片机，而且此 款单片机的浮点数运算表现能力也十分优越，开发平台完整，编程语言为 C、C+语 言，易于理解与编程。且此款单片机有功耗较小、寿命长等优点。 关键词：
6、XS128；单片机；C；C+ 第第 1 1 章章 电机运行系统监控系统设计电机运行系统监控系统设计 1.1 整体系统结构概括 根据任务书相关要求可知，本次课设结束设计的系统所能达到的要求如下： （1）电机运行状态：定子电压、定子电流、绕组温度、电机转速。 2 （2）设计如上状态的四种传感器，并将状态信号送入单片机中进行监测和识别。 （3）完成单片机最小工作系统设计及键盘输入给定设计。 （4）完成监测系统的报警设计及状态显示器设计。 由上述要求可知，所涉及的程序结构包含:单片机（核心处理器）、电压传感 器模块、电流传感器模块、温度传感器模块、速度检测模块、报警模块、键盘输入 模块及液晶显示模块。由此可以设计如图 1.0 系统框图。 图 1.0 系统框图 第 2 章 系统硬件设计 2.1 单片机最小系统设计 要求对定子电压进行检测，电机参数为：额定功率 225KW、额定电压 380V、额 定电流 400A、额定转速 1479r/min。根据网上提供的资料电机材
