综合实验报告电机共12页.docx
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综合实验报告电机共12页
成绩：
我国古代的读书人,从上学之日起,就日诵不辍,一般在几年内就能识记几千个汉字,熟记几百篇文章,写出的诗文也是字斟句酌,琅琅上口,成为满腹经纶的文人。
为什么在现代化教学的今天,我们念了十几年书的高中毕业生甚至大学生,竟提起作文就头疼,写不出像样的文章呢?
吕叔湘先生早在1978年就尖锐地提出:
“中小学语文教学效果差,中学语文毕业生语文水平低,……十几年上课总时数是9160课时,语文是2749课时,恰好是30%,十年的时间,二千七百多课时,用来学本国语文,却是大多数不过关,岂非咄咄怪事!
”寻根究底,其主要原因就是腹中无物。
特别是写议论文,初中水平以上的学生都知道议论文的“三要素”是论点、论据、论证,也通晓议论文的基本结构:
提出问题――分析问题――解决问题,但真正动起笔来就犯难了。
知道“是这样”,就是讲不出“为什么”。
根本原因还是无“米”下“锅”。
于是便翻开作文集锦之类的书大段抄起来,抄人家的名言警句,抄人家的事例,不参考作文书就很难写出像样的文章。
所以,词汇贫乏、内容空洞、千篇一律便成了中学生作文的通病。
要解决这个问题,不能单在布局谋篇等写作技方面下功夫,必须认识到“死记硬背”的重要性,让学生积累足够的“米”。
重庆邮电大学
要练说，得练听。
听是说的前提，听得准确，才有条件正确模仿，才能不断地掌握高一级水平的语言。
我在教学中，注意听说结合，训练幼儿听的能力，课堂上，我特别重视教师的语言，我对幼儿说话，注意声音清楚，高低起伏，抑扬有致，富有吸引力，这样能引起幼儿的注意。
当我发现有的幼儿不专心听别人发言时，就随时表扬那些静听的幼儿，或是让他重复别人说过的内容，抓住教育时机，要求他们专心听，用心记。
平时我还通过各种趣味活动，培养幼儿边听边记，边听边想，边听边说的能力，如听词对词，听词句说意思，听句子辩正误，听故事讲述故事，听谜语猜谜底，听智力故事，动脑筋，出主意，听儿歌上句，接儿歌下句等，这样幼儿学得生动活泼，轻松愉快，既训练了听的能力，强化了记忆，又发展了思维，为说打下了基础。
自动化学院综合实验报告
唐宋或更早之前，针对“经学”“律学”“算学”和“书学”各科目，其相应传授者称为“博士”，这与当今“博士”含义已经相去甚远。
而对那些特别讲授“武事”或讲解“经籍”者，又称“讲师”。
“教授”和“助教”均原为学官称谓。
前者始于宋，乃“宗学”“律学”“医学”“武学”等科目的讲授者；而后者则于西晋武帝时代即已设立了，主要协助国子、博士培养生徒。
“助教”在古代不仅要作入流的学问，其教书育人的职责也十分明晰。
唐代国子学、太学等所设之“助教”一席，也是当朝打眼的学官。
至明清两代，只设国子监（国子学）一科的“助教”，其身价不谓显赫，也称得上朝廷要员。
至此，无论是“博士”“讲师”，还是“教授”“助教”，其今日教师应具有的基本概念都具有了。
题目51系列单片机直流电机闭环调速实验
学生姓名：
韩栋
班级：
0841001
学号：
2019213219
指导教师：
郭鹏
完成时间：
2019年12月
一、实验名称：
51系列单片机直流电机闭环调速实验
基本情况：
用电位器上的电压大小通过单片机对0VEN温度的控制
1.学生姓名：
韩栋
2.学号：
2019213219
3.班级：
0841001
2、实验内容：
1.主控芯片选择：
51系列单片机单片机的基本组成：
中央处理器（CPU）：
中央处理器是单片机的核心，能完成运算和控制功能。
51系列单片机能处理8位二进制数据和代码。
内部数据存贮器（内部RAM）：
8051共有256个RAM，其中128个被占有寄存器占用，能作为寄存器供用户使用的只有128个单元，简称内部RAM内部程序存贮器（内部ROM）：
8051共有4K掩膜ROM，用于存放程序，原始数据，表格。
称程序存贮器，简称内部ROM定时器/计数器：
8051共有2个16位定时器/计数器，以实现定时或计数功能，并以定时或计数结果对计算机进行控制。
并行I/O口：
8051共有8个I/O口P0、P1、P2、P3以实现数据的并行输出，输入。
串行I/O口：
MCS-51的一个全双工的串行口，以实现单片机与其它设备之间的串行数据传输。
该口功能较强，既可作为全双工异步通信收发器使用，也可作为同步移位器使用。
中断控制系统：
8051共有5个中断源，外中断2个，定时器/计数中断2个，串行中断1个。
分为高级和低级两个级别。
综上所述，本项目选择应用较为普遍的80C51单片机。
851单片机一些电路的介绍和基本知识
1.时钟电路
图1时钟电路
在设计时钟电路之前，让我们先了解下51单片机上的时钟管脚：
XTAL1（19脚）：
芯片内部振荡电路输入端。
XTAL2（18脚）：
芯片内部振荡电路输出端。
XTAL1和XTAL2是独立的输入和输出反相放大器，它们可以被配置为使用石英晶振的片内振荡器，或者是器件直接由外部时钟驱动。
图2中采用的是内时钟模式，即采用利用芯片内部的振荡电路，在XTAL1、XTAL2的引脚上外接定时元件（一个石英晶体和两个电容），内部振荡器便能产生自激振荡。
一般来说晶振可以在1.2～12MHz之间任选，甚至可以达到24MHz或者更高，但是频率越高功耗也就越大。
在本实验套件中采用的11.0592M的石英晶振。
和晶振并联的两个电容的大小对振荡频率有微小影响，可以起到频率微调作用。
当采用石英晶振时，电容可以在20～40pF之间选择（本实验套件使用30pF）；当采用陶瓷谐振器件时，电容要适当地增大一些，在30～50pF之间。
通常选取33pF的陶瓷电容就可以了。
2.复位电路
图2复位电路
在单片机系统中，复位电路是非常关键的，当程序跑飞（运行不正常）或死机（停止运行）时，就需要进行复位。
MCS-5l系列单片机的复位引脚RST（第9管脚）出现2个机器周期以上的高电平时，单片机就执行复位操作。
如果RST持续为高电平，单片机就处于循环复位状态。
复位操作通常有两种基本形式：
上电自动复位和开关复位。
图2中所示的复位电路就包括了这两种复位方式。
上电瞬间，电容两端电压不能突变，此时电容的负极和RESET相连，电压全部加在了电阻上，RESET的输入为高，芯片被复位。
随之+5V电源给电容充电，电阻上的电压逐渐减小，最后约等于0，芯片正常工作。
并联在电容的两端为复位按键，当复位按键没有被按下的时候电路实现上电复位，在芯片正常工作后，通过按下按键使RST管脚出现高电平达到手动复位的效果。
一般来说，只要RST管脚上保持10ms以上的高电平，就能使单片机有效的复位。
图中所示的复位电阻和电容为经典值，实际制作是可以用同一数量级的电阻和电容代替，读者也可自行计算RC充电时间或在工作环境实际测量，以确保单片机的复位电路可靠。
3.EA/VPP（31脚）的功能和接法
51单片机的EA/VPP（31脚）是内部和外部程序存储器的选择管脚。
当EA保持高电平时，单片机访问内部程序存储器；当EA保持低电平时，则不管是否有内部程序存储器，只访问外部存储器。
对于现今的绝大部分单片机来说，其内部的程序存储器（一般为flash）容量都很大，因此基本上不需要外接程序存储器，而是直接使用内部的存储器。
在本实验套件中，EA管脚接到了VCC上，只使用内部的程序存储器。
这一点一定要注意，很多初学者常常将EA管脚悬空，从而导致程序执行不正常。
4.P0口外接上拉电阻
51单片机的P0端口为开漏输出，内部无上拉电阻（见图3）。
所以在当做普通I/O输出数据时，由于V2截止，输出级是漏极开路电路，要使“1”信号（即高电平）正常输出，必须外接上拉电阻。
图3P0端口的1位结构
另外，避免输入时读取数据出错，也需外接上拉电阻。
在这里简要的说下其原因：
在输入状态下，从锁存器和从引脚上读来的信号一般是一致的，但也有例外。
例如，当从内部总线输出低电平后，锁存器Q＝0，Q＝1，场效应管V1开通，端口线呈低电平状态。
此时无论端口线上外接的信号是低电平还是高电平，从引脚读入单片机的信号都是低电平，因而不能正确地读入端口引脚上的信号。
又如，当从内部总线输出高电平后，锁存器Q＝1,Q＝0,场效应管V1截止。
如外接引脚信号为低电平，从引脚上读入的信号就与从锁存器读入的信号不同。
所以当P0口作为通用I/O接口输入使用时，在输入数据前，应先向P0口写“1”，此时锁存器的Q端为“0”，使输出级的两个场效应管V1、V2均截止，引脚处于悬浮状态，才可作高阻输入。
总结来说：
为了能使P0口在输出时能驱动NMOS电路和避免输入时读取数据出错，需外接上拉电阻。
在本实验套件中采用的是外加一个10K排阻。
此外，51单片机在对端口P0—P3的输入操作上，为避免读错，应先向电路中的锁存器写入“1”，使场效应管截止，以避免锁存器为“0”状态时对引脚读入的干扰。
2.AD转换器的选择：
由于考虑到单片机的I/O口的数量有限，所以本实验选择应用广泛的串行AD转换芯片TLC2543。
TLC2543是TI公司的12位串行模数转换器，使用开关电容逐次逼近技术完成A/D转换过程。
由于是串行输入结构，能够节省51系列单片机I/O资源；且价格适中，分辨率较高，因此在仪器仪表中有较为广泛的应用。
2TLC2543的特点：
（1）12位分辩率A/D转换器；
（2）在工作温度范围内10μs转换时间；
（3）11个模拟输入通道；
（4）3路内置自测试方式；
（5）采样率为66kbps；
（6）线性误差±1LSBmax；
（7）有转换结束输出EOC；
（8）具有单、双极性输出；
（9）可编程的MSB或LSB前导；
（10）可编程输出数据长度。
TLC2543的引脚排列及说明
TLC2543有两种封装形式：
DB、DW或N封装以及FN封装，这两种封装的引脚排列如图1，引脚说明见表1。
图4TLC2543的封装
接口时序:
可以用四种传输方法使TLC2543得到全12位分辩率，每次转换和数据传递可以使用12或16个时钟周期。
一个片选脉冲要插到每次转换的开始处，或是在转换时序的开始处变化一次后保持为低，直到时序结束。
图2显示每次转换和数据传递使用16个时钟周期和在每次传递周期之间插入的时序，图3显示每次转换和数据传递使用16个时钟周期，仅在每次转换序列开始处插入一次时序。
图5TLC2543引脚说明
图6TLC2543工作时序图
3、显示模块选择：
实验选择LCD1602液晶显示器。
LCD1602液晶显示器以其微功耗、体积小、显示内容丰富、超薄轻巧的诸多优点，在袖珍式仪表和低功耗应用系统中得到越来越广泛的应用。
1602采用标准的16脚接口，其中:
第1脚：
VSS为地电源
第2脚：
VDD接5V正电源
第3脚：
V0为液晶显示器对比度调整端，接正电源时对比度最弱，接地电源时对比度最高，对比度过高时会产生“鬼影”，使用时可以通过一个10K的电位器调整对比度
第4脚：
RS为寄存器选择，高电平时选择数据寄存器、低电平时选择指令寄存器。
第5脚：
RW为读写信号线，高电平时进行读操作，低电平时进行写操作。
当
RS和RW共同为低电平时可以写入指令或者显示地址，当RS为低电平RW为高电平时可以读忙信号，当RS为高电平RW为低电平时可以写入数据。
第6脚：
E端为使能端，当E端由高电平跳变成低电平时，液晶模块执行命令。
第7～14脚：
D0～D7为8位双向数据线。
第15～16脚：
空脚
4、电机驱动模块选择：
L298N为SGS-THOMSONMicroelectronics所出产的双全桥步进电机专用驱动芯片（DualFull-BridgeDriver），内部包含4信道逻辑驱动电路，是一种二相和四相步进电机的专用驱动器，可同时驱动2个二相或1个四相步进电机，内含二个H-Bridge的高电压、大电流双全桥式驱动器，接收标准TTL逻辑准位信号，可驱动46V、2A以下的步进电机，且可以直接透过电源来调节输出电压；此芯片可直接由单片机的IO端口来提供模拟时序信号。
L298与单片机的线路图：
图7驱动电路L298
图8单片机线路图
5.键盘输入模块选择：
本实验选择简易广泛的4X4矩阵键盘输入参数。
图94X4矩阵键盘
6.工作原理：
实验启动后，通过调节滑动变阻器得到一个电压值，AD转换器转换电压换算成速度，即设定的速度值；输入PID参数；单片机通过外部中断检测直流电机编码器所产生的脉冲数；再通过PID算法所计算出的值来计算驱动直流电机的占空比；从而可以调节直流电机的速度。
直流电机调速原理即PWM（PulseWidthModulation）简称脉宽调制。
即，通过改变输出脉冲的占空比，电压U=Umax*（VH/T）
实现对直流电机进行调压调速控制。
5、实验硬件图：
图10实验硬件图
3、实验程序：
PID函数
M_State_tmotor_pid（M_State_tin）
M_State_tout;
out=（M_Pid.A0*in）
+（M_Pid.A1*M_Pid.state[0]）
+（M_Pid.A2*M_Pid.state[1]）
+（M_Pid.state[2]）;
M_Pid.state[1]=M_Pid.state[0];
M_Pid.state[0]=in;
M_Pid.state[2]=out;
if（out>Motor_Max）
out=Motor_Max;
elseif（outout=Motor_Min;
return（out）;
参数修改处理函数
voidproc_main（）
ucharkey;
key=keyscan（）;
switch（key）
case16:
case15:
case14:
change_mode（key）;break;
case13:
flag_run=1;break;
case12:
flag_run=0;break;
voidproc_adj（）
ucharkey;
key=keyscan（）;
if（key>0&&key<10）
str[p_pos]=key+'0';
p_pos++;
else
switch（key）
case10:
str[p_pos]='0';p_pos++;break;
case11:
str[p_pos]='.';p_pos++;break;
case16:
case15:
case14:
change_mode（key）;break;
case13:
*pst=str2f（str）;
M_pid_init（0）;
case12:
change_mode（12）;
break;
voidchange_mode（ucharkey）
L1602_string（0,0,BLANK16）;
L1602_string（1,0,BLANK16）;
LCD_clear（）;
switch（key）
case16:
mode=SET_KP;
pst=&KP;
L1602_string（0,0,"KP:
"）;
break;
case15:
mode=SET_KI;
pst=&KI;
L1602_string（0,0,"KI:
"）;
break;
case14:
mode=SET_KD;
pst=&KD;
L1602_string（0,0,"KD:
"）;
break;
case12:
mode=DIS_MAIN;
L1602_string（0,8,"r/min"）;
L1602_string（1,8,"r/min"）;
break;
if（mode!
=DIS_MAIN）
Trans_Data_To_Disp（str,*pst,6）;
L1602_string（1,0,"OLD:
"）;
L1602_string（1,5,str）;
p_pos=0;
memset（str,0,17）;
中断处理函数
voidTimer0_ser（）interrupt1
TH0=（65536-INT_TIME）/256;
TL0=（65536-INT_TIME）%256;
timer_cnt1++;
if（timer_cnt1>=200）
timer_cnt1=0;
timer_cnt2++;
if（timer_cnt2>=5）
timer_cnt2=0;
speed_cnt=（TH1*256+TL1）;
speed_cnt=speed_cnt*6;
TH1=0;
TL1=0;
flag_s=1;
if（flag_run）
PWM=timer_cnt1>duty?
1:
0;//PWM=timer_cnt1>duty?
0:
1;
else
PWM=1;//PWM=1;
TLC2543函数
uintread2543（ucharport）
uintad=0,i;
CLOCK=0;
_CS=0;
port<<=4;
for（i=0;i<12;i++）
if（D_OUT）
ad|=0x01;
D_IN=（bit）（port&0x80）;
CLOCK=1;
delay（3）;
CLOCK=0;
delay（3）;
port<<=1;
ad<<=1;
_CS=1;
ad>>=1;
return（ad）;
主函数
voidmain（void）
inti;
uchartemp;
L1602_init（）;
delay（30）;
Int_T0_T1（）;
M_Pid.Kp=4;
M_Pid.Ki=0.01;//.1;
M_Pid.Kd=0.0008;
M_pid_init
（1）;
speed_set=200;
PWM=0;//PWM=1;
IN1=0;
IN2=1;
L1602_string（0,7,"r/min"）;
L1602_string（1,7,"r/min"）;
while
（1）
switch（mode）
caseDIS_MAIN:
proc_main（）;break;
caseSET_KP:
caseSET_KI:
caseSET_KD:
proc_adj（）;
break;
if（flag_s）
flag_s=0;
get_sv（）;
if（flag_run）
duty=motor_pid（speed_set-speed_cnt）;
switch（mode）
caseDIS_MAIN:
dis_main（）;break;
caseSET_KP:
caseSET_KI:
caseSET_KD:
dis_adj（）;
break;
升级会员 