微机原理及应用课程计说明书微型直流电机调速系统设计.doc

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 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，则可以定时0.25S产生中断，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、8255，8259的初始化程序，各开关状态检测及电机速度控制子程序，以及调用库函数DISPLAY8显示程序，中断服务程序，延时子程序等。 三、原理线路设计 3.1原理框图：