單片機課程設(shè)計---用dac0808設(shè)計直流電動機調(diào)速器

1、<p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　1 引言1</b></p><p>　　1.1 設(shè)計任務(wù)與要求1</p><p>　　1.2 實用價值與理論意義1</p><p><b>　　2 設(shè)計方案1</b></p>&l

2、t;p>　　2.1 DAC0808管腳圖介紹如下2</p><p>　　2.2 DAC0808芯片的資料簡介2</p><p>　　2.3 原理框圖3</p><p><b>　　3 硬件設(shè)計3</b></p><p>　　3.1 Proteus仿真軟件3</p><p>　

3、　3.2 電路圖設(shè)計4</p><p><b>　　4 軟件設(shè)計9</b></p><p>　　4.1 Keil軟件介紹9</p><p>　　4.2 編程流程圖9</p><p>　　4.3 程序編寫9</p><p>　　4.4 程序調(diào)試12</p><p>

4、;<b>　　5 結(jié)論13</b></p><p><b>　　參考文獻14</b></p><p><b>　　1 引言</b></p><p>　　電子技術(shù)的高速發(fā)展，促使直流電機調(diào)速逐步從模擬化向數(shù)字化轉(zhuǎn)變，特別是單片機技術(shù)的應(yīng)用，使直流電機調(diào)速技術(shù)進入到一個新的階段。在現(xiàn)代工業(yè)中，電動機作

5、為電能轉(zhuǎn)換的傳動裝置被廣泛應(yīng)用于機械、冶金、石油化學、國防等工業(yè)部門中，隨著對生產(chǎn)工藝、產(chǎn)品質(zhì)量的要求不斷提高和產(chǎn)量的增長，越來越多的生產(chǎn)機械要求能實現(xiàn)自動調(diào)速。</p><p>　　本設(shè)計采用AT89C51單片機實現(xiàn)對電機的控制。通過單片機的I/O來實現(xiàn)對電機的控制，本系統(tǒng)用89C51單片機對直流電機的轉(zhuǎn)速進行控制，用DAC0808芯片實現(xiàn)輸出模擬電壓值來控制直流電動機的轉(zhuǎn)速。本設(shè)計主要研究直流電機的控制和測量

6、方法，從而對電機的控制精度、響應(yīng)速度以及節(jié)約能源等具有重要意義。</p><p>　　1.1 設(shè)計任務(wù)與要求</p><p>　?。?）使用AT89C51單片機為核心，使用數(shù)模轉(zhuǎn)換元件DAC0808對單片機輸出的數(shù)字信號進行轉(zhuǎn)換，輸出模擬信號驅(qū)動直流電動機。</p><p>　　（2）在設(shè)計中，設(shè)計8個按鍵對應(yīng)直流電動機的8擋不同轉(zhuǎn)速，按下不同按鍵時，電動機將以不

7、同速度轉(zhuǎn)動，在8個按鍵中取一個按鍵為直流電動機轉(zhuǎn)動停止按鍵。8擋不同轉(zhuǎn)速的設(shè)定由學生自己決定。</p><p>　　（3）控制程序在Keil軟件中編寫，編譯，整個控制電路在Proteus仿真軟件中連接調(diào)示。</p><p>　　1.2 實用價值與理論意義</p><p>　　本次設(shè)計是以實踐性為課題，起到鞏固所學知識，加強綜合能力，培養(yǎng)電路設(shè)計能力，提高實驗技術(shù)，

8、啟發(fā)創(chuàng)新思想的效果.交通燈的出現(xiàn)幫助了我國很大程度上改善了道路交通的行車秩序，很大程度上減少了交通事故的發(fā)生，方便了機動車與行人安全的通過馬路。</p><p><b>　　2 設(shè)計方案</b></p><p>　　2.1 DAC0808管腳圖介紹如下</p><p>　　2.2 DAC0808芯片的資料簡介</p><

9、;p>　　DAC0808是8分辨率的D/A轉(zhuǎn)換集成芯片。與微處理器完全兼容。這個DA芯片以其價格低廉、接口簡單、轉(zhuǎn)換控制容易等優(yōu)點，在單片機應(yīng)用系統(tǒng)中得到廣泛的應(yīng)用。D/A轉(zhuǎn)換器由8位輸入鎖存器、8位DAC寄存器、8位D/A轉(zhuǎn)換電路及轉(zhuǎn)換控制電路構(gòu)成。DAC0808結(jié)構(gòu)如下： </p><p>　　* D0～D7：8位數(shù)據(jù)輸入線，TTL電平，有效時間應(yīng)大于90ns(否則鎖存器的數(shù)據(jù)會出錯)；</p&

10、gt;<p>　　* ILE：數(shù)據(jù)鎖存允許控制信號輸入線，高電平有效；</p><p>　　* CS：片選信號輸入線（選通數(shù)據(jù)鎖存器），低電平有效；</p><p>　　* WR1：數(shù)據(jù)鎖存器寫選通輸入線，負脈沖（脈寬應(yīng)大于500ns）有效。由ILE、CS、WR1的邏輯組合產(chǎn)生LE1，當LE1為高電平時，數(shù)據(jù)鎖存器狀態(tài)隨輸入數(shù)據(jù)線變換，LE1的負跳變時將輸入數(shù)據(jù)鎖存；<

11、/p><p>　　* XFER：數(shù)據(jù)傳輸控制信號輸入線，低電平有效，負脈沖（脈寬應(yīng)大于500ns）有效；</p><p>　　* WR2：DAC寄存器選通輸入線，負脈沖（脈寬應(yīng)大于500ns）有效。由WR1、XFER的邏輯組合產(chǎn)生LE2，當LE2為高電平時，DAC寄存器的輸出隨寄存器的輸入而變化，LE2的負跳變時將數(shù)據(jù)鎖存器的內(nèi)容打入DAC寄存器并開始D/A轉(zhuǎn)換。</p><

12、;p>　　* IOUT1：電流輸出端1，其值隨DAC寄存器的內(nèi)容線性變化；</p><p>　　* IOUT2：電流輸出端2，其值與IOUT1值之和為一常數(shù)；</p><p>　　* Rfb：反饋信號輸入線，改變Rfb端外接電阻值可調(diào)整轉(zhuǎn)換滿量程精度；</p><p>　　* Vcc：電源輸入端，Vcc的范圍為+5V～+15V；</p><

13、p>　　* VREF：基準電壓輸入線，VREF的范圍為-10V～+10V；</p><p>　　* AGND：模擬信號地</p><p>　　* DGND：數(shù)字信號地</p><p><b>　　2.3 原理框圖</b></p><p>　　直流電機調(diào)速系統(tǒng)硬件原理框圖如下圖所示，以MCS-51單片機為控制核心，包

14、括測量電路，電源電路，數(shù)模轉(zhuǎn)換電路，按鍵電路。</p><p><b>　　3 硬件設(shè)計</b></p><p>　　3.1 Proteus仿真軟件</p><p>　　Proteus軟件是英國Labcenter electronics公司出版的EDA工具軟件（該軟件中國總代理為廣州風標電子技術(shù)有限公司）。它不僅具有其它EDA工具軟件的仿真功

15、能，還能仿真單片機及外圍器件。它是目前最好的仿真單片機及外圍器件的工具。雖然目前國內(nèi)推廣剛起步，但已受到單片機愛好者、從事單片機教學的教師、致力于單片機開發(fā)應(yīng)用的科技工作者的青睞。Proteus是世界上著名的EDA工具(仿真軟件)，從原理圖布圖、代碼調(diào)試到單片機與外圍電路協(xié)同仿真，一鍵切換到PCB設(shè)計，真正實現(xiàn)了從概念到產(chǎn)品的完整設(shè)計。是目前世界上唯一將電路仿真軟件、PCB設(shè)計軟件和虛擬模型仿真軟件三合一的設(shè)計平臺，其處理器模型支持80

16、51、PIC10/12/16/18/24/30/DsPIC33、AVR、ARM、8086和MSP430等，2010年又增加了Cortex和DSP系列處理器，并持續(xù)增加其他系列處理器模型。在編譯方面，它也支持IAR、Keil和MPLAB等多種編譯器，常用元件所在庫及名稱如下</p><p>　　名稱 所在庫名 元件名</p><p>　　51單片機 Microprocessor AT89C5

17、1</p><p>　　電阻 Resistors</p><p>　　排阻 Resistors RESPACK</p><p>　　電容 Capacitors</p><p>　　晶振 Miscellaneous CRYSTAL</p><p>　　繼電器 Switches&Relays G2R</p&g

18、t;<p>　　三級管 Transistors</p><p>　　7段數(shù)碼管 Optoelectronics 7SEG-COM-AN（共陽）</p><p>　　7SEG-COM-CAT（共陰）</p><p>　　LED 同上 LED-BLUE/GREEN</p><p>　　兩位、四位數(shù)碼管 同上 7SEG-MPX2/MP

19、X4</p><p><b>　　3.2 電路圖設(shè)計</b></p><p>　　器件AT89C51的選取</p><p>　　器件AT89C51的編輯</p><p>　　器件DAC0808的選取</p><p>　　器件DAC0808的編輯</p><p><b&

20、gt;　　電動機的編輯</b></p><p>　　系統(tǒng)連接原理圖如下：</p><p>　　速度最大時電路連接圖</p><p>　　速度最小為0時連接圖</p><p><b>　　4 軟件設(shè)計</b></p><p>　　4.1 Keil軟件介紹</p><p

21、>　　Keil C51是美國Keil Software公司出品的51系列兼容單片機C語言軟件開發(fā)系統(tǒng)，與匯編相比，C語言在功能上、結(jié)構(gòu)性、可讀性、可維護性上有明顯的優(yōu)勢，因而易學易用。Keil提供了包括C編譯器、宏匯編、連接器、庫管理和一個功能強大的仿真調(diào)試器等在內(nèi)的完整開發(fā)方案，通過一個集成開發(fā)環(huán)境（uVision）將這些部分組合在一起。運行Keil軟件需要WIN98、NT、WIN2000、WINXP等操作系統(tǒng)。如果你使用C語言

22、編程，那么Keil幾乎就是你的不二之選，即使不使用C語言而僅用匯編語言編程，其方便易用的集成環(huán)境、強大的軟件仿真調(diào)試工具也會令你事半功倍。</p><p><b>　　4.2 編程流程圖</b></p><p><b>　　Y</b></p><p><b>　　N</b></p>&l

23、t;p><b>　　4.3 程序編寫</b></p><p><b>　　ORG 0000H</b></p><p><b>　　AJMP MAIN</b></p><p><b>　　ORG 0003H</b></p><p>　　AJMP SER

24、VE</p><p><b>　　ORG 0030H</b></p><p>　　MAIN: MOV P1,#0FFH</p><p><b>　　SETB EX0</b></p><p><b>　　SETB IT0</b></p><p><b

25、>　　SETB EA</b></p><p><b>　　MOV P0,0</b></p><p>　　HERE: SJMP HERE</p><p><b>　　ORG 0200H</b></p><p>　　SERVE: MOV A,P1</p><p>

26、;　　JNB ACC.0,M0</p><p>　　JNB ACC.1,M1</p><p>　　JNB ACC.2,M2</p><p>　　JNB ACC.3,M3</p><p>　　JNB ACC.4,M4</p><p>　　JNB ACC.5,M5</p><p>　　JNB ACC

27、.6,M6</p><p>　　JNB ACC.7,M7</p><p>　　M0: MOV A,#0</p><p><b>　　MOV p0,A</b></p><p>　　MOV P1,#0FFH</p><p><b>　　RETI</b><

28、/p><p>　　M1: MOV A,#30</p><p><b>　　MOV p0,A</b></p><p>　　MOV P1,#0FFH</p><p><b>　　RETI</b></p><p>　　M2: MOV A,#60</p><p>

29、<b>　　MOV P0,A</b></p><p>　　MOV P1,#0FFH</p><p><b>　　RETI</b></p><p>　　M3: MOV A,#90</p><p><b>　　MOV P0,A</b></p><p>　　M

30、OV P1,#0FFH</p><p><b>　　RETI</b></p><p>　　M4: MOV A,#120</p><p><b>　　MOV P0,A</b></p><p>　　MOV P1,#0FFH</p><p><b>　　RETI</

31、b></p><p>　　M5: MOV A,#150</p><p><b>　　MOV P0,A</b></p><p>　　MOV P1,#0FFH</p><p><b>　　RETI</b></p><p>　　M6: MOV A,#180</p>

32、<p><b>　　MOV P0,A</b></p><p>　　MOV P1,#0FFH</p><p><b>　　RETI</b></p><p>　　M7: MOV A,#240</p><p><b>　　MOV P0,A</b></p>

33、<p>　　MOV P1,#0FFH</p><p><b>　　RETI</b></p><p><b>　　END</b></p><p><b>　　4.4 程序調(diào)試</b></p><p>　　將ASM文件生成hex文件</p><p>

34、;<b>　　5 結(jié)論</b></p><p>　　通過這單片機課程設(shè)計，使我學習到了許多課本上學不到的東西，由剛開始查找資料的自信滿滿到真正開始設(shè)計時困難重重，再到制作時的復雜的心情變化，使我對這次的課程設(shè)計更加印象深刻，同時也使我對單片機的有關(guān)知識有了更加全面的理解。 通過這次實習，我們學會了keil和proteus這兩個軟件這的使用。這次實習使我真正體會到了理論聯(lián)系實際的重要性

35、。</p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　[1] 夏易. 單片機技術(shù).電子工業(yè)出版社.2008</p><p>　　[2] 王守中. 51單片機開發(fā)入門與典型實例.人民郵電出版社.2007</p><p>　　[3] 劉同法. 單片機基礎(chǔ)與最小系統(tǒng)實踐.北京航空航天大學出版社.2007&