某某学 院
单片微机原理及应用课 程 设 计
题 目 基于单片机直流调速设计与制作 系 (部) 信息工程系 班 级 某
姓 名 某某某 学 号 12345678912 指导教师 老师 老师 老师
2012 年 1 月 4 日至 1 月 8 日 共 1 周
2012年 1 月 8 日
单片微机原理及应用课程设计任务书
一、设计题目、内容及要求 设计题目：基于单片机直流电机调速设计与制作 设计内容： （1）选择合理的电子器件设计出直流电机驱动电路，该直流电机工作电压为5V，功率为0.2W。 （2）设计并搭建遮断式光电开关驱动电路，利用光电开关测量直流电机的转速。 （3）通过4个数码管显示电机转速数据。 （4）利用单片机产生PWM波形控制直流电机转速，并且可以通过按钮控制电机加速、减速、正反转切换。 设计要求： 1、根据题目要求进行控制系统总体设计。 2. 完成系统硬件电路的设计。 （1）硬件电路图。 （2）硬件电路说明。 3. 系统程序的设计。 （1）程序流程图。 （2）完整源程序。 4．完成的控制系统能达到题目的要求。 5．书写设计说明书。 二、设计原始资料 张毅刚主编，单片机原理与应用设计，电子工业出版社。 三、要求的设计成果（课程设计说明书、设计实物、图纸等） 设计硬件电路能够正常工作，完成设计内容中要求功能。 设计说明书一份（总体设计、硬件电路、系统程序流程图、源程序清单等） 四、进程安排 周一：设计硬件电路 周二：焊接、调试硬件电路 周三：编程程序，进行软件调试 周四：撰写设计说明书 周五：答辩 五、主要参考资料 1、何立民主编，单片机中级教程，北京航空航天大学出版社 2、丁元杰主编，单片机原理与应用，机械工业出版社。 3、孙育才主编，MCS-51系列单片微型计算机及其应用，东南大学出版社 指导教师（签名）： 教研室主任（签名）：
课程设计成绩评定表
出勤 情况 成 绩 评 定 提问 （答辩） 问题 情况 出勤天数 缺勤天数 出勤情况及设计过程表现（20分） 课设答辩（20分） 设计成果（60分） 总成绩（100分） 综 合 评 定 指导教师签名： 年 月 日
目 录
1摘要 ...................................................................... 1 2总体方案选择 .............................................................. 2 2.1直流电机调速环节 ...................................................... 2 2.2直流电机速度测量环节 .................................................. 2 2.3直流电机速度显示环节 .................................................. 3 3各环节电路原理和数据程序分析 .............................................. 4 3.1直流电机调速环节 ...................................................... 4 3.1.1电路图及线路连接 ................................................... 4 3.1.2调压原理 ........................................................... 4 3.1.3调压环节程序流程 ................................................... 4 3.2直流电机速度测量环节 .................................................. 5 3.2.1电路图及线路连接 ................................................... 5 3.2.2测速原理 ........................................................... 6 3.2.3测速环节程序流程 ................................................... 6 3.3直流电机速度显示环节 .................................................. 7 3.3.1电路图及线路连接 ................................................... 7 3.3.2速度显示原理 ....................................................... 7 3.3.3显示环节程序流程 ................................................... 8 3.4数据计算 .............................................................. 8 4直流电机调速系统的总电路原理图 ............................................ 9 5直流电机调速系统的总程序流程图 ........................................... 10 6直流电机调速系统的总程序 ................................................. 11 7设计体会及总结 ........................................................... 16 8参考文献 ................................................................. 17
课程设计说明书
1摘要
在现代电子产品中，自动控制系统，电子仪器设备、家用电器、电子玩具等等方面，直流电机都得到了广泛的应用原因在于直流电机具有良好的启动性能和调速特性，它的特点是启动转矩大，最大转矩大，能在宽广的范围内平滑、经济地调速，转速控制容易，调速后效率很高。大家熟悉的录音机、电唱机、录相机、电子计算机等都不能缺少直流电机。
本次设计基于单片机的直流电机调速系统，采用通过改变施加于电机两端的电压大小的方法达到调节直流电机转速的目的。选用DAC0832式D/A转换器及通用型低功耗集成运放LM324结合输出适合控制直流电机的电压。为达到测速目的，使用栅格圆盘和光电门组成测速系统。当直流电机通过传动部分带动栅格圆盘旋转时，测速光电门获得一系列脉冲信号。这些脉冲信号通过单片机两个定时/计数器配合使用，一个计数，一个定时。计算出单位时间内的脉冲数，经过单位换算，就可以算得直流电机旋转的速度。而在速度显示系统中，先把计算得到的速度值的每一位分别取出，再运用74LS164串行输入并行输出移位寄存器通过查表逐步把各位要显示的数据移给数码管显示出来。这样，最终就可以对直流电机进行调速并测速显示了。
关键词：D/A转换调压调速 光电测速 74LS164移位显示
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