单片机PWM课程设计.docxVIP

目录1.课程设计的基本要求…………………………………………………………………12.总体设计……………………………………………………………………………………12.1基本工作原理……………………………………………………………………12.2硬件总体设计……………………………………………………………………22.2.1系统组成方案…………………………………………………………22.2.2扩展单元编址…………………………………………………………32.2.3键盘、显示功能的定义……………………………………………32.3软件总体设计……………………………………………………………………72.3.1存储单元的分配、标志位的定义………………………………72.3.2主程序框图及清单……………………………………………113.单片机系统综合调试…………………………………………………………………134.结束语………………………………………………………………………………………135.参考文献…………………………………………………………………………………141.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基本工作原理 PWM简介及调速原理（1）简介：PWM控制就是对脉冲的宽度进行调制的技术，即通过对一系列脉冲的宽度进行调制，来等待地获得所需要波形。PWM的一个优点是从处理器到被控系统信号都是数字形式的，无需进行数模转换。让信号保持在数字形式可将噪声影响降到最小。PWM控制技术以其控制简单，灵活和动态响应好的优点而成为电力电子技术最广泛应用的控制方式。（2）调速原理：占空比表示了在一个周期T里，开关管导通的时间与周期的比值。其变化范围为0—1。在电源电压不变的情况下，电枢的端电压的平均值U取决于占空比的大小。改变其值就可以改变端电压的平均值，从而达到调速的目的。在PWM调速时，占空比是一个重要的参数。以下是3种方式都可以改变占空比的值计算公式：占空比=ton/T定宽调频法调宽调频法定频调宽法目前，在直流伺服电机的控制中，主要使用定频调宽法。（3）与V-M系统相比，PWM调速系统有下列优点：由于PWM调速系统的开关频率较高，仅靠电枢电感的滤波作用可能就足以获得脉冲动很小的直流电流，电枢容易连续，系统的低速运行平稳，调速范围较宽，可达1：10000左右。又由于电流波形比V-M系统好，在相同的平均电流即相同的输出转矩下，电动机的损耗和发热都较小。同样由于开关频率高，若与快速响应的电机配合，系统可以获得很宽的频带，因此快速响应性能好，动态抗干扰能力强。由于电力电子器件只工作在开关状态，主电路损耗较小，装置效率比较高。2.2硬件总体设计2.2.1系统组成方案本系统由PC机、MCS-51单片机开发系统、、PWM脉宽调制控制板以及直流伺服电动机等组成。具体相关硬件如下：二极管（1N4077）4个，场效应管（2SJ50）4个，非门74LS04 1个，与门74LS08 2个，电容（CAPACITOR）2个，芯片（AT89C51） 1个，开关（BUTTON）3个，直流伺服电动机（MOTOR）1个，电阻（RES）4个，电源3个，地（GROUND）4个。元件表硬件型号数量硬件型号数量1N40774MOTOR12SJ504RES474LS041CAPACITOR274LS082GROUND4AT89C511VCC3BUTTON32.2.2扩展单元编址A/D转换器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，片内有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：IN0～IN7：8路模拟量输入通道 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：转换启动信号 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