单片机控制直流电机文档格式.docx
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采用单片机设计一个控制直流电机并测量转速的装置。
单片机扩展有A/D转换芯片ADC0809和D/A转换芯片DAC0832。
（1）通过改变A/D输入端可变电阻来改变A/D的输入电压，D/A输入检测量大小，进而改变直流电机的转速。
（2）手动控制。
在键盘上设置两个按键—直流电动机加速键和直流电机减速键。
在手动状态下，每按一次键，电机的转速按照约定的速率改变。
（3）键盘列扫描（4
⨯
6）。
实验原理
与步进电机类似，直流电机也可精确地控制旋转速度或转矩。
直流电机是通过两个磁场的互作用产生旋转。
其结构如下页图所示，固定部分（定子）上，装设了一对直流励磁的静止的主磁极N和S，在旋转部分（转子）上装设电枢铁心。
定子与转子之间有一气隙。
在电枢铁心上放置了由A和X两根导体连成的电枢线圈，线圈的首端和末端分别连到两个圆弧形的铜片上，此铜片称为换向片。
直流电机的速度与施加的电压成正比，输出转矩则与电流成正比。
利用直流电机的速度与施加电压成正比的原理，通过滑动变阻器向ADC0809输入控制电压信号，经AD后，输入到AT89C51中，AT89C51将此信号转发给DAC0832，通过功放电路放大后，驱动直流电机。
设计方案
1.系统控制电路
采用STC89C52单片机由软件产生脉冲调制信号，来对直流电机进行控制。
2.电机控制电路
采用由三极管搭成的H型桥电路来控制电机的转动。
3.键盘电路
采用行式键盘实现电机转速的加速减速以及正反转的控制，在手动状态下，每按一次，其转速相应发生改变。
4.显示电路
采用LM016L对电机运动状态进行显示。
系统组成框图
系统总组成框图以STC89C52为主控芯片，采用桥式电路对直流电机驱动，如下所示：
硬件电路设计
1.键盘控制电路
按下DEC按钮，电机转速降低；
按下INC按钮，电机转速增加。
2.单片机主控电路图
该部分电路主要由STC89C52主控芯片和晶振组成。
STC89C52芯片是低功耗8位CMOS微处理器，提供串口程序下载口。
它主要有以下几个特点：
256字节的RAM；
4KB的ROM；
32个通用I/O口线，为用户提供了丰富的I/O口资源；
32个通用工作寄存器；
2个定时器/计数器；
具有6个中断源；
4.0~5.5V的工作电压等。
晶振给单片机正常工作提供稳定的信号。
3.H型桥式电机驱动电路
H桥式电机驱动电路包括4个三极管和一个电机。
要使电机运转，只须导通对角线上的一对三极管。
在此设计中用到的完整的驱动电路如下：
主控程序
程序流程
总仿真电路图
程序清单
1.主程序
#include"
AT89X51.h"
#include<
intrins.h>
stdio.h>
led.h"
uart.h"
timer0.h"
timer1.h"
common.h"
ADC0831.h"
lcd1602.h"
keyboard.h"
ISR.h"
DaType_Change.h"
#defineDcMotor_Direction_P
uChar8code*String1="
DCMotorControl"
;
uChar8code*String2="
pwm:
/100"
uChar8PWM_buff[3];
voidmain（void）
{
LCD_Init（）;
timer0_Init（）;
timer1_Init（）;
#ifdefDcMotor_Direction_P
Der1=0;
#elseDer1=1;
#endif
LED_Run_EN（）;
WrStrLCD（0,0,String1）;
WrStrLCD（1,0,String2）;
while
（1）
{
key_Process（）;
//按键处理子程序
Char_To_Str（PWM_duty,&
PWM_buff[0]）;
//液晶显示子程序
WrStrLCD（1,4,&
}
}
2.子程序
………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
ADC.h>
unsignedcharvalue_converted=0x00;
unsignedcharvalue_AN6=0x00;
unsignedcharvalue_AN7=0x00;
bitend_of_convertion=0;
voidADC_Config（void）
ADCF=0xC0;
ADCLK=0x06;
ADCON=0x20;
EA=1;
EADC=1;
ADCON&
=~0x07;
ADCON|=0x06;
=~0x40;
ADCON|=0x08;
while（!
end_of_convertion）;
end_of_convertion=0;
value_AN6=value_converted;
ADCON|=0x07;
value_AN7=value_converted;
}
voidit_Adc（void）interrupt8
ADCON&
=~0x10;
value_converted=ADDH;
end_of_convertion=1;
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………..
adc0831.h"
voidADC_CLK（void）
{
adcclk=1;
_nop_（）;
adcclk=0;
uChar8Read_ADC（void）
uChar8i;
bittemp=ADC_Val^0;
adccs=0;
ADC_CLK（）;
while（adcdo）;
for（i=0;
i<
8;
i++）
{
ADC_CLK（）;
ADC_Val=（ADC_Val<
<
1）|adcdo;
adccs=1;
return（ADC_Val）;
voidIntToStr（uInt16t,uChar8*str,uChar8n）
uChar8a[5];
chari,j;
a[0]=（t/10000）%10;
//取得整数值到数组
a[1]=（t/1000）%10;
a[2]=（t/100）%10;
a[3]=（t/10）%10;
a[4]=（t/1）%10;
for（i=0;
5;
i++）//转成ASCII码
a[i]=a[i]+'
0'
a[i]=='
&
&
=3;
i++）;
//计算空格（0）数量
for（j=5-n;
j<
i;
j++）//填充空格
{*str='
'
str++;
}
for（;
i++）
{*str=a[i];
}//加入有效的数字
*str='
\0'
}
…………………………………………………………………………………………………………………………………………………......
beep.h"
sbitbeep=P1^4;
voidBeepRing（void）
beep=0;
DelayMS（100）;
beep=1;
voidChar_To_Str（uChar8Data,uChar8*str）
uChar8a[4];
uChar8i,j;
a[0]=（Data/100）%10;
a[1]=（Data/10）%10;
a[2]=（Data/1）%10;
3;
for（j=0;
#include"
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