小直流电机调速实验单片机课程设计

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1、 课 程课 程 设 计 说 明 书设 计 说 明 书 单片机原理与接口技术单片机原理与接口技术 1 目目 录录 第一章第一章 理论部分理论部分 . 错误错误! !未定义书签。未定义书签。 1.1 课题要求与内容. 错误错误! !未定义书签。未定义书签。 1.2 系统方案设计. 错误错误! !未定义书签。未定义书签。 1.3 系统硬件的设计.3 1.4 系统软件设计.8 第二章第二章 实践部分实践部分 .9 2.1 系统硬件仿真调试 . 9 2.2 设计总结 10 第三章第三章 附录附录 11 2 第一章第一章 理论部分理论部分 1.1 1.1 课题名称及要求课题名称及要求 设计课题名称：小直流

2、电机调速实验 设计目的：掌握单片机数控直流电机的速度 设计要求：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 1.2 1.2 系统方案设计系统方案设计 （1 1）总体方案设计总体方案设计 直流电机调速原理：根据 KVL 方程：电机转速 n=(Ua-IaRa)/Ca,其中， 对于极对数 p，匝数为 N，电枢支路数为 a 的电机来说：电机常数 Ca=pN/60a,意 味着电机确定后，该值是不变的。而在 Ua-IaRa 中，由于 Ra 仅为绕组电阻，导 致 IaRa 非常小，所以 Ua-IaRa 约等于 Ua。由此可见我们改变电枢电压时，转速 n

3、即可随之改变。图 3-1 所示电枢电压为 a,电枢电流为 a I，电枢电阻为 a R,电机 常数 Ca，励磁磁通量是。所以直流电动机的转速与施加于电动机两端的电压 大小有关。 本系统用 DAC0832 控制输出到直流电动机的电压的方法来控制电动机 的转速。 （2）直流电机调速方案）直流电机调速方案 下面作为控制直流电机的转速的方案做比较： 方案一：通过控制直流电机的电枢电压调速（即本实验所采用的方案），对 于小容量的电机，当要求转速不太精确的情况下，采用控制直流电机的电枢输入 电压或电流是一种十分方便而竞经济的方法，输入电压（电流）容易控制而又容 易得到，所以采用本方案。 方案二：通过控制直流

4、电机的激磁大小来控制直流电机的转速，此方案需要 能调节激磁的直流电机，电路的气他部分则相同，然而对于这类电机，价格相对 较贵，较之方案一则显得不那么经济，况直流电机调速本身是一种相对较小的系 统，所以本方案较之方案一相对复杂且不经济。 方案三： 即将方案而二和三结合起来， 此方案相对来说则更为复杂和不经济， 3 因此选择方案一。 具体地说本设计采用 STC89C51 做为主要芯片，输入汇编语言程序，采用 DAC0832 作为数模转换芯片，输出直流电机所需的电压，通过控制直流电机的输 入电压来控制它的转速。 （3）总体设计框图）总体设计框图如下所示如下所示 图 1 总体设计框图 1.3 1.3 系统硬件设计系统硬件设计 （1 1）AT89C51AT89C51 简介简介 AT89C51 是一种带 4K 字节 FLASH 存储器（FPEROMFlash Programmable and Erasable Read Only Memory） 的低电压、 高性能CMOS 8位微处理器， 俗称单片机。 AT89C2051 是一种带 2K 字节闪存可编程可