直流電機(jī)控制報(bào)告

1、一、設(shè)計(jì)題目硬件35直流電動機(jī)控制設(shè)計(jì)要求：1）可控制啟動、停止；2）根據(jù)給定轉(zhuǎn)速和檢測的轉(zhuǎn)速，采用 PWM 脈寬調(diào)制控制轉(zhuǎn)速，產(chǎn)生不同的占空比的脈沖控制電機(jī)轉(zhuǎn)速；3）實(shí)現(xiàn)由慢到快， 再由快到慢的變速控制；4）數(shù)碼管顯示運(yùn)行狀態(tài)。擴(kuò)展功能：實(shí)現(xiàn)定時(shí)啟動， 定時(shí)停止二、開發(fā)目的通過本項(xiàng)課程設(shè)計(jì)，對計(jì)算機(jī)硬件課程中涉及的芯片結(jié)構(gòu)、 控制原理、硬件 編程等方面有一定的感性認(rèn)識和實(shí)踐操作能力，更好的理解計(jì)算機(jī)硬件課程中講 述的基本原理和概念。通過使用proteus的匯編程序，來實(shí)現(xiàn)占空比可調(diào)的方波發(fā)生器。學(xué)習(xí)并掌握了 8086/8088 匯編語言編程方法，掌握了 8255、8253、ADC0808、7

2、4LS154譯碼器、74LS273鎖存器等芯片的基本結(jié)構(gòu)和工作原理，掌握了芯片編程控制的方法。三、小組成員分工及成果蒲藝文：編寫程序，流程圖繪制。興睿：構(gòu)思草圖，后期調(diào)試。肖欽翔：繪制PROTEUS電路圖，資料收集。成果：繪制完成電路圖，灌入程序，調(diào)試，完成直流電動機(jī)控制設(shè)計(jì)。四、設(shè)計(jì)方案以及論證原理：8086與兩個(gè)74273和一個(gè)74154組成地址鎖存及譯碼電路。8255和8253作為譯碼選擇端IO1和IO2，地址分別為0200h和0400h （由譯碼電路可得到）A1,A2是作為8253的三個(gè)計(jì)數(shù)器和控制器的地址（01對應(yīng)計(jì)數(shù)器1 ,11對應(yīng)控 制器）。A1,A2也作為8255的A,B,C三

3、組端口和其控制器的地址（00對應(yīng)A, 11對應(yīng)控 制器）一， 選擇8255 （使能端101）控制器，寫入控制字10011000b二， 通過 C 口依次輸出 00000000b，00001000b，00000000b 來啟動 ADC0808。三， 等待ADC0808轉(zhuǎn)換，并通過C 口測試EOC端口是否為高電平。四， eoc為高電平，則通過A 口接受轉(zhuǎn)換后的電壓數(shù)據(jù) AL （圍從0-ffh ）。五， 選擇8253 （使能端IO2）控制器，寫入控制字 01010010b六， 選擇8253計(jì)數(shù)器1，寫入初始值為電壓數(shù)據(jù) AL。七, 選擇8253控制器，寫入控制字00010100b。八， 選擇8253計(jì)

4、數(shù)器0，寫入初值255，計(jì)數(shù)器0即開始工作，到0時(shí)輸出 負(fù)脈沖，經(jīng)過反相器變?yōu)檎}沖，作為計(jì)數(shù)器 1的GATE門控信號輸入，來控制 計(jì)數(shù)器1重新計(jì)數(shù)，從而產(chǎn)生相應(yīng)占空比的方波。9、 檢測ADC0808輸入端口電壓是否改變，不改變原樣輸出；若改變，通過8255 和8253控制改變占空比。10、 PWM的意思是脈寬調(diào)節(jié)，也就是調(diào)節(jié)方波高電平和低電平的時(shí)間比 ，一個(gè) 20%占空比波形 會有20%的高電平時(shí)間和80%的低電平時(shí)間，而一個(gè) 60%占空比 的波形則具有60%的高電平時(shí)間和40%的低電平時(shí)間，占空比越大，高電平時(shí)間越 長則輸出的脈沖幅度越高，即電壓越高如果占空比為0%那么高電平時(shí)間為0,則

5、沒有電壓輸出.如果占空比為100%,那么輸出全部電壓.頁腳六、硬件原理圖（包括芯片的選型介紹）-v 1原理圖：;rA匚E (QSO)INFTA (QS 1 )TESTREADYRESET80868253A概貌：3個(gè)16位的定時(shí)/計(jì)數(shù)器（通道）;24引腳雙列直插式；最高計(jì)數(shù)頻率2MHz ; TTL電平兼容；單電源+5V供電。主要構(gòu)成：計(jì)數(shù)器（3個(gè)）包括：16位初值寄存器（只寫）、16位計(jì)數(shù)寄存器（減1計(jì)數(shù)器）、16位鎖存寄存器（只讀）（當(dāng)前計(jì)數(shù)初值）?？刂萍拇嫫鳎?個(gè)）存放控制命令字（8位）（只寫）。 占用4個(gè)地址一3個(gè)計(jì)數(shù)器，1個(gè)控制寄存器。計(jì)數(shù)通道的主要引線（每通道均相同）：CLK n時(shí)鐘脈

6、沖輸入，計(jì)數(shù)器的計(jì)時(shí)基準(zhǔn)。GATEn門控信號輸入，控制計(jì)數(shù)器的啟停。OUTn計(jì)數(shù)器輸出信號，不同工作方式下產(chǎn)生不同波形。（n = 02）D匚E匸二 RDn csb a1S3 CIK17 OTI；16|p GATE n cK二I jA1E OTUD.匸21D匚dD匚8233PITD；匸D匚6匚呼匚10110%匚 珈噸匚1213GND匚82558255A主要功能：含3個(gè)獨(dú)立的8位并行輸入/輸出端口，各端口均具有數(shù)據(jù)的控制和鎖存/緩沖能 力。可通過編程設(shè)置各端口的工作方式和數(shù)據(jù)傳送方向（入/出/雙向）。主要引腳：連接外設(shè)端的引腳：PA0PA7、PB0PB7、PC0PC7 （分別對應(yīng) A、B、C三個(gè)8

7、位輸入/輸出端口）三個(gè)端口可通過編程分別指定為輸入或輸出口。其中，C 口即可用作獨(dú)立的KE5STPi* q.PA 6PA百DO Dt * DZU3 -匸1*1 歩D&D7VtrFE T PB B FE 5PB4 FB 了輸入/輸出口，也可用作A、B 口的握手聯(lián)絡(luò)信號（控制信號輸出或狀態(tài)信號輸入）。PA 3 PA 2 PA 1 Pa o rd cs GtD Al CCCCCESEFPF.PPrpp0Aa FCF PCS PC D 8255AADC0808特點(diǎn)：8通道（8路）輸入；8位字長；逐位逼近型；轉(zhuǎn)換時(shí)間 100血；置三態(tài)輸出緩沖器（可直接接到數(shù)據(jù)總線上）引腳功能：D7D0 :輸出數(shù)據(jù)線（三

8、態(tài)）IN0IN7: 8通道（路）模擬輸入ADDA、ADDB、ADDC :通道地址（通道選擇）ALE:通道地址鎖存START啟動轉(zhuǎn)換EOC:轉(zhuǎn)換結(jié)束，可用于查詢或作為中斷申請OE:輸出允許（打開輸出三態(tài)門）CLK 時(shí)鐘輸入（10KHz1.2MHz）VREF（+） VREF（-）:基準(zhǔn)參考電壓START * 6EOC 7gAIM(W 9OUTPU1 LNABLk (XKK *vccRFK(+)GND10IIn13142527262524232221201918171615in2 IN；y ADD A * ADD B -ADDC y ALE22伽陰)REFw -IP*ADC0808/974LS154

9、功能：4線-16線譯碼器/解調(diào)器，將4個(gè)二進(jìn)制編碼輸入譯成16個(gè)彼獨(dú)立的輸 出之一；將數(shù)據(jù)從一個(gè)輸入線分配到16個(gè)輸出的任意一個(gè)而實(shí)現(xiàn)解調(diào)功能；輸 入箝位二極管簡化了系統(tǒng)設(shè)計(jì)；與大部分 TTL和DTL電路完全兼容 原理：這種單片4線一16線譯碼器非常適合用于高性能存儲器的譯碼器。當(dāng)兩個(gè)選通輸入G1和G2為低時(shí)，它可將4個(gè)二進(jìn)制編碼的輸入譯成16個(gè)互相獨(dú)立 的輸出之一。實(shí)現(xiàn)解調(diào)功能的辦法是：用 4個(gè)輸入線寫出輸出線的地址，使得 在一個(gè)選通輸入為低時(shí)數(shù)據(jù)通過另一個(gè)選通輸入。當(dāng)任何一個(gè)選通輸入是高時(shí)， 所有輸出都為高引腳功能:A、 B、 C、 D譯碼地址輸入端（低電平有效）G1、G20 15(X I

10、IVJ S-OUTrUTS74LS154Vet A-選通端（低電平有效）輸出端（低電平有效）74LS27374LS273是8位數(shù)據(jù)/地址鎖存器，是一種帶清除功能的 8D觸發(fā)器。引腳：1腳是復(fù)位/MR，低電平有效，當(dāng)1腳是低電平時(shí)，輸出腳0Q7Q全部輸出0, 即全部復(fù)位。當(dāng)1腳為高電平，CP腳是鎖存控制端，并且是上升沿觸發(fā)鎖存， 當(dāng)CP有一個(gè)上升沿，立即鎖存鎖存輸入腳 0D7D上的電平狀態(tài)，并且立即呈 現(xiàn)在輸出引腳0Q7Q上。0D7D為數(shù)據(jù)輸入端。0Q7Q為數(shù)據(jù)輸出端，正脈沖觸發(fā)，低電平清除，常用作8位地址鎖存器。函129一仏Q0 tQ7DQ 3-IBD1 417D3Q1 5 口島8 &1505

11、D2 T2一皿D2b ft13D4口月9Iff04GND 1011CP74LS273七、程序流程圖（包括各個(gè)子系統(tǒng)和子過程的程序流程）主程序：子程序READY:開始子程序 INIS_8253 :計(jì)數(shù)器0 （方式2）寫入初值255結(jié)束子程序QD0808:1開始11r通過3255的C 口輸出0 , 動開鎖存數(shù)站00008h f 0 ,使 080S 啟4八、程序清單，要有適當(dāng)?shù)淖⑨孌S55=0200HDS53=0400HCODE SEGMENTASSUME CS:CODESTART:MOV DXQS55+6MOV AL,10011000B；控制字為PA基本輸入,PB基本輸出，PC上半輸入，下半輸出O

12、UT DX,ALCALL QD0808CALL READYTTT: CALL INIS 8253J:CALL QD0808CALL READYCMP AL,BHJZ JJMP TTTQD0808:MOV DX,DS55+4 ;%PC端口地址MOV AL,0OUT DX,ALMOV AL,00001000BJOUT DX,ALNOP延時(shí)NOP延時(shí)NOP延時(shí)NOP延時(shí)MOV AL,00000000BJOUT DX,ALRET;設(shè)置 PC3 ALE;清除 PC3 STARTREADY:MOV DX,DS55+4WAIT1:IN AL,DXAND AL,11110000B;測試 PC8 EOCAND AL,80HJZ WAIT1MOV DX,DS55IN AL,DX RETINIS_8253: MOV BL,ALMOV BH,ALMOV DX,DS53+6MOV AL,01010010BOUT DX,ALMOV DX,DS53+2MOV AL,BLOUT DX,ALMOV DX,DS53+6MOV AL,00010100BOUT DX,ALMOV DX,DS53MOV AL,0FFHOUT DX,AL RETCODE ENDSEND START九、程序運(yùn)行結(jié)果分析與預(yù)測開關(guān)控制啟停。5V時(shí)占空比最大，增大占空比，則電機(jī)轉(zhuǎn)速增大；減小占空比, 則電機(jī)轉(zhuǎn)速減小。十、結(jié)果評述或總結(jié)能力