直流电机数字转速系统设计.docVIP

电子系统工程 实习报告 学 院xxxx学院 专 业： xxxxxxxx工程 班 级： xx 姓 名： xx 学 号： xx 指导教师： xx 实习日期：xxxx 目 录 一、实习题目……………………………………………..…..3 二、实习目的与要求……………………………………........3 三、实习内容……………………………………………........3 四、系统工作原理…………………………………………….3 五、模块电路设计………………………………………..……4 六、程序流程设计……………………………………..…...….8 七、系统调试与仿真…………………………………………..8 八、实习结论与分析…………………………………………..9 九、实习心得…………………………………………………...9 十、附录（系统电路图、PCB版图、部分程序源代码）…...10 十一、参考文献…………………………………………………14 实习题目 直流电机数字调速系统设计 实习目的与要求 设计一个用单片机实现对直流电机转速控制系统。 利用PWM方式控制。 有加、减速键，可控制电机的转速。 用数码管显示转速。 实习内容 设计一个基于单片机的数字式调速控制系统，用单片机技术以及相应的仿真平台进行开发，制作并完成该系统。设计的主要要求如下： 1） 能形成闭环的控制系统2） 能通过按键设置要求转速3） 能显示和设定当前电机的转速4） 能够实现电机的正反转 5） 控制精度达到：+-1 转/秒 6） 系统中要有过流保护 本系统先由单片机发出控制信号给驱动电机，同时通过传感器检测电机的转速信号并传送给单片机，单片机再通过软件将测速信号与给定转速进行比较，从而决定电机转速，同时将当前电机转速值送 LED 显示。此外，也可以通过设置键盘来设定电机转速。系统中的转速检测装置由霍尔传感器组成，并通过 A/D 转换将转速转换为电压信号， 再以脉冲形式传给单片机。这种设计方法具有频率响应高响应频率达20 kHz 以上、输出幅值不变、抗电磁干扰能力强等特点。整个软件由主程序模块、转速测量模块、时钟模块、动态显示模块等组成。各模块均采用结构化程序设计思想设计，因而具有较强的通用性；而采用模块化程序结构则可使软件易于调试、维护和移植。 系统软件可根据硬件电路的功能与8051各管脚的连接情况对软件进行设计。以便明确各引脚所要完成的功能，从而方便进行程序设计和内存地址的分配，最终完成程序模块化设计。 包括 有加、减键，可控制系统转速等。由于本系统中的单片机还有闲置的 I/O 口线，而系统要求所设置的按键数量也不多，因此，可以采用独立式按键结构。驱动电路选择L298 芯片组成的电机驱动电路。L298 是SGS 公司的产品，比较常见的是15 脚的Multiwatt 封装的L298N 内部含四通道逻辑驱动电路。可以方便的驱动两个直流电机或者一个步进电机。L298N 是专用驱动集成电路，属于H 桥集成电路，与L293D 的差别是其输出电流增大，功率增强。其输出电流为2A，最高电流4A，最高工作电压50V，可以驱动感性负载，如大功率直流电机，步进电机，电磁阀等，特别是由于L298 可接受标准的TTL 逻辑电平信号，所以其输入端可以与单片机直接相联，从而很方便地受单片机控制。当驱动直流电机时，可以直接控制两路电机，并可以实现电机正转与反转，实现此功能只需改变输入端的逻辑电平。 L298 具有体积小，控制方便的特点。 在实际电路中，由于可逆PWM 变换器的特殊性，要求四个三极管的性能基本一致，在实际中很难实现，而且用分离元件构建桥式可逆PWM 变换器比较复杂。所以在实际应用中，本设计选用了L298 组成的驱动电路。Lm298驱动电路图： 5.2 lcd1602模块设计 1602采用标准的16脚接口，其中： 　　第1脚：VSS为电源地 　　第2脚：VDD接5V电源正极 　　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1时选择数据寄存器、低电平0时选择指令寄存器。 　　第5脚：RW为读写信号线，高电平(1)时进行读操作，低电平(0)时进行写操作。 　　第6脚：E(或EN)端为使能(enable)端。 　　第7～14脚：D0～D7为8位双向数据端。 第15～16脚：空脚或背灯电源。15脚背光正极，16脚背光负极。 5.3 4*4键盘设计 单片机