单片机控制电机转速PWMWord文档下载推荐.docx
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6、编写课程设计说明书
工作计划与进度安排:
时间安排:
1、总体设计1天
2、选择芯片及设计硬件电路1天
3、编写汇编语言程序1天
4、程序调试及验证1天
5、编写课程设计说明书0.5天
6、答辩0.5天
指导教师:
2015年6月日
专业负责人:
2015年月日
学院教学副院长:
1课程设计的目的和要求2
1.1课程设计的目的2
1.2课程设计的基本要求2
2总体设计2
2.1硬件总体方案设计2
2.2软件总体方案设计3
3硬件设计3
3.1主要芯片介绍3
3.2硬件电路设计5
4、软件设计6
5、结束语7
附录8
程序清单8
1课程设计的目的和要求
1.1课程设计的目的
1、了解直流电机PWM调速的原理。
2、学习ADC0809的工作原理,掌握其编程方法。
1.2课程设计的基本要求
1、通过ADC0809采样0—5V的电压值(由电位器产生)。
2、根据采样值产生占空比不同的脉冲信号,控制电机转速。
2总体设计
2.1硬件总体方案设计
硬件方案设计的详细框图如图2.1所示:
通过ADC0809采样由电位计产生的0—5V的电压值,经过A/D转换后,输入给MCS-51单片机,并由单片机调节占空比,输出脉冲信号,进一步控制电机转速。
图2.1
2.2软件总体方案设计
直流电机转速的调节需要改变输出脉冲的占空比,因此需要编写一个能输出方波的子程序。
如先让PWM置1,延时一段时间后,再将PWM清零,再延时,如此反复就能达到输出方波的目的。
通过调节电位器的电压输出改变输出方波的占空比,达到调速的目的。
主要包括定时程序、A/D转换的读入程序、PWM的输出程序、以及延时程序。
3硬件设计
3.1主要芯片介绍
MCS-51芯片介绍:
MCS-51系列单片机是美国Intel公司开发的8位单片机,又可以分为多个子系列。
MCS-51系列单片机共有40条引脚,包括32条I/O接口引脚、4条控制引脚、2条电源引脚、2条时钟引脚。
引脚说明:
P0.0~P0.7:
P0口8位口线,第一功能作为通用I/O接口,第二功能作为存储器扩展时的地址/数据复用口。
P1.0~P1.7:
P1口8位口线,通用I/O接口无第二功能。
P2.0~P2.7:
P2口8位口线,第一功能作为通用I/O接口,第二功能作为存储器扩展时传送高8位地址。
P3.0~P3.7:
P3口8位口线,第一功能作为通用I/O接口,第二功能作为为单片机的控制信号。
ALE/PROG:
地址锁存允许/编程脉冲输入信号线(输出信号)PSEN:
片外程序存储器开发信号引脚(输出信号)EA/Vpp:
片外程序存储器使用信号引脚/编程电源输入引脚
RST/VPD:
复位/备用电源引脚。
ADC0809芯片介绍:
ADC0809是一种比较典型的8位8通道逐次逼近式A/D转换器,CMOS工艺,可实现8路模拟信号的分时采集,片有8路模拟选通开关,以及相应的通道地址锁存用译码电路,其转换时间为100μs左右,采用双排28引脚封装,其引脚说明如下:
图3.2
IN0~IN7:
8路模拟量输入
ADDA~ADDC:
地址线用于选择模拟量输入通道
ALE:
地址锁存允许信号
START:
转换启动信
D0~D7:
数据输出线
OE:
输出允许信号,低电平允许转换结果输出
CLOCK:
时钟信号输入引脚,通常使用500KHz
EOC:
转换结束信号,为0代表正在转换,1代表转换结
Vcc:
+5V电压VREF(+)、VREF(-):
参考电压
3.2硬件电路设计
(1)PWM调速电路原理及说明JUMP跳线为极性选择。
2、3脚短接(模块上选择D端)为双极性;
1、2脚短接(模块上选择S端)为单极性。
单极性时,PWMIN为高,电机两端无电压;
PWMIN为低,电机两端为正电压。
双极性时,PWMIN为高,电机两端为负电压;
(2)PWM调速电路基本测试方法将CPU模块的P1.0~P1.1分别接至CPU挂箱的K1~K3,T0接PWM调速模块的PWMIN,模块的跳线1、2脚短接。
运行测试程序,改变K1~K3的值,电机转速应随之变化。
图3.3
4软件设计
由于电位器输出为模拟电压,而单片机所能处理的仅为数字信号,所以要经过ADC0809将电位器的输出装换为数字信号。
因此编程时要启动IN0,启动A/D转换,并用软件延时一段时间等待转换结束,然后读取转换结果并将其存入指定的寄存器供调用。
直流电机转速的调节需要改变输出脉冲的占空比,因此需要编写一个能输出方波的子程序。
对应的程序框图如图5.1所示:
图5.1
5结束语
通过一周的单片课程设计,学到了很多有用的东西,让我对单片机和汇编语言程序设计都有了新的理解。
首先,对MCS-51单片机的工作原理和具体的功能实现有了一个更高的认识。
对于硬件电路,以前只是大概了解,实验后,对单片机的各个端口,寄存器都有了一个比较系统的认识。
其次,学会了汇编语言的程序编写。
汇编语言具有编写的程序效率高,占用的存储空间小,运行速度快等优点,相比于高级语言和机器语言都有一定的优势。
因此,掌握汇编语言的程序编写对于以后的学习都会有很大的帮助。
另外,汇编语言的学习还可以帮助理解单片机的硬件电路工作原理,一举两得。
再次,单片机的功能很强大,所能实现的功能并不仅限于这次课程设计。
单片机还能实现更多更实用的功能,应该学会触类旁通,举一反三,在课程设计的基础上创新,开发自己的创造力。
最后,感一周老师们的悉心指导!
附录
程序清单
ADCEQU35H
CLOCKBITP2.4;
定义ADC时钟位
STBITP2.5
EOCBITP2.6
OEBITP2.7
PWMBITP3.7
ORG00H
SJMPSTART
ORG0BH
LJMPINTT0
START:
MOVTMOD,#02H
MOVTH0,#20
MOVTL0,#00H
MOVIE,#82H
SETBTR0
WAIT:
CLRST
SETBST
CLRST;
启动A/D转换
JNBEOC,$;
等待转换结束
SETBOE
MOVADC,P1;
读A/D转换结果
CLROE
SETBPWM;
PWM输出
MOVA,ADC
LCALLDELAY
CLRPWM
MOVA,#255
SUBBA,ADC
SJMPWAIT
INTT0:
CPLCLOCK;
提供ADC时钟信号
RETI
DELAY:
MOVR6,#1
D1:
DJNZR6,D1
DJNZACC,D1
RET
END