單片機(jī)課程設(shè)計(jì)用DAC0808設(shè)計(jì)直流電動(dòng)機(jī)調(diào)速器

1、中北大學(xué)單片機(jī)課程設(shè)計(jì)說明書目錄1 引言11.1 設(shè)計(jì)任務(wù)與要求11.2 實(shí)用價(jià)值與理論意義12 設(shè)計(jì)方案12.1 dac0808管腳圖介紹如下22.2 dac0808芯片的資料簡介22.3 原理框圖33 硬件設(shè)計(jì)33.1 proteus仿真軟件33.2 電路圖設(shè)計(jì)44 軟件設(shè)計(jì)94.1 keil軟件介紹94.2 編程流程圖94.3 程序編寫94.4 程序調(diào)試125 結(jié)論13參考文獻(xiàn)14 第 14 頁 共 15 頁1 引言電子技術(shù)的高速發(fā)展，促使直流電機(jī)調(diào)速逐步從模擬化向數(shù)字化轉(zhuǎn)變，特別是單片機(jī)技術(shù)的應(yīng)用，使直流電機(jī)調(diào)速技術(shù)進(jìn)入到一個(gè)新的階段。在現(xiàn)代工業(yè)中，電動(dòng)機(jī)作為電能轉(zhuǎn)換的傳動(dòng)裝置被廣泛應(yīng)

2、用于機(jī)械、冶金、石油化學(xué)、國防等工業(yè)部門中，隨著對(duì)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(jī)械要求能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)調(diào)速。本設(shè)計(jì)采用at89c51單片機(jī)實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)的控制。通過單片機(jī)的i/o來實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)的控制，本系統(tǒng)用89c51單片機(jī)對(duì)直流電機(jī)的轉(zhuǎn)速進(jìn)行控制，用dac0808芯片實(shí)現(xiàn)輸出模擬電壓值來控制直流電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。本設(shè)計(jì)主要研究直流電機(jī)的控制和測量方法，從而對(duì)電機(jī)的控制精度、響應(yīng)速度以及節(jié)約能源等具有重要意義。1.1 設(shè)計(jì)任務(wù)與要求（1）使用at89c51單片機(jī)為核心，使用數(shù)模轉(zhuǎn)換元件dac0808對(duì)單片機(jī)輸出的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，輸出模擬信號(hào)驅(qū)動(dòng)直流電動(dòng)機(jī)。（2）在設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)

3、8個(gè)按鍵對(duì)應(yīng)直流電動(dòng)機(jī)的8擋不同轉(zhuǎn)速，按下不同按鍵時(shí)，電動(dòng)機(jī)將以不同速度轉(zhuǎn)動(dòng)，在8個(gè)按鍵中取一個(gè)按鍵為直流電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)停止按鍵。8擋不同轉(zhuǎn)速的設(shè)定由學(xué)生自己決定。（3）控制程序在keil軟件中編寫，編譯，整個(gè)控制電路在proteus仿真軟件中連接調(diào)示。1.2 實(shí)用價(jià)值與理論意義本次設(shè)計(jì)是以實(shí)踐性為課題，起到鞏固所學(xué)知識(shí)，加強(qiáng)綜合能力，培養(yǎng)電路設(shè)計(jì)能力，提高實(shí)驗(yàn)技術(shù)，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(jī)動(dòng)車與行人安全的通過馬路。2 設(shè)計(jì)方案2.1 dac0808管腳圖介紹如下2.2 dac0808芯片的資料簡介dac

4、0808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(gè)da芯片以其價(jià)格低廉、接口簡單、轉(zhuǎn)換控制容易等優(yōu)點(diǎn)，在單片機(jī)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： * d0d7：8位數(shù)據(jù)輸入線，ttl電平，有效時(shí)間應(yīng)大于90ns(否則鎖存器的數(shù)據(jù)會(huì)出錯(cuò))；* ile：數(shù)據(jù)鎖存允許控制信號(hào)輸入線，高電平有效；* cs：片選信號(hào)輸入線（選通數(shù)據(jù)鎖存器），低電平有效；* wr1：數(shù)據(jù)鎖存器寫選通輸入線，負(fù)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(dāng)le1為高電平時(shí)，數(shù)

5、據(jù)鎖存器狀態(tài)隨輸入數(shù)據(jù)線變換，le1的負(fù)跳變時(shí)將輸入數(shù)據(jù)鎖存；* xfer：數(shù)據(jù)傳輸控制信號(hào)輸入線，低電平有效，負(fù)脈沖（脈寬應(yīng)大于500ns）有效；* wr2：dac寄存器選通輸入線，負(fù)脈沖（脈寬應(yīng)大于500ns）有效。由wr1、xfer的邏輯組合產(chǎn)生le2，當(dāng)le2為高電平時(shí)，dac寄存器的輸出隨寄存器的輸入而變化，le2的負(fù)跳變時(shí)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。* iout1：電流輸出端1，其值隨dac寄存器的內(nèi)容線性變化；* iout2：電流輸出端2，其值與iout1值之和為一常數(shù)；* rfb：反饋信號(hào)輸入線，改變r(jià)fb端外接電阻值可調(diào)整轉(zhuǎn)換滿量程精度；* vcc：電

6、源輸入端，vcc的范圍為+5v+15v；* vref：基準(zhǔn)電壓輸入線，vref的范圍為-10v+10v；* agnd：模擬信號(hào)地* dgnd：數(shù)字信號(hào)地2.3 原理框圖直流電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)硬件原理框圖如下圖所示，以mcs-51單片機(jī)為控制核心，包括測量電路，電源電路，數(shù)模轉(zhuǎn)換電路，按鍵電路。3 硬件設(shè)計(jì)3.1 proteus仿真軟件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(fēng)標(biāo)電子技術(shù)有限公司）。它不僅具有其它eda工具軟件的仿真功能，還能仿真單片機(jī)及外圍器件。它是目前最好的仿真單片機(jī)及外圍器件的工具。雖然目前國內(nèi)推廣剛起步，

7、但已受到單片機(jī)愛好者、從事單片機(jī)教學(xué)的教師、致力于單片機(jī)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(jī)與外圍電路協(xié)同仿真，一鍵切換到pcb設(shè)計(jì)，真正實(shí)現(xiàn)了從概念到產(chǎn)品的完整設(shè)計(jì)。是目前世界上唯一將電路仿真軟件、pcb設(shè)計(jì)軟件和虛擬模型仿真軟件三合一的設(shè)計(jì)平臺(tái)，其處理器模型支持8051、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

8、所在庫及名稱如下名稱 所在庫名 元件名51單片機(jī) microprocessor at89c51電阻 resistors排阻 resistors respack電容 capacitors晶振 miscellaneous crystal繼電器 switches&relays g2r三級(jí)管 transistors7段數(shù)碼管 optoelectronics 7seg-com-an（共陽）7seg-com-cat（共陰）led 同上 led-blue/green兩位、四位數(shù)碼管 同上 7seg-mpx2/mpx43.2 電路圖設(shè)計(jì)器件at89c51的選取器件at89c51的編輯器件dac0808的選取器

9、件dac0808的編輯電動(dòng)機(jī)的編輯系統(tǒng)連接原理圖如下：速度最大時(shí)電路連接圖速度最小為0時(shí)連接圖4 軟件設(shè)計(jì)4.1 keil軟件介紹keil c51是美國keil software公司出品的51系列兼容單片機(jī)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(hù)性上有明顯的優(yōu)勢，因而易學(xué)易用。keil提供了包括c編譯器、宏匯編、連接器、庫管理和一個(gè)功能強(qiáng)大的仿真調(diào)試器等在內(nèi)的完整開發(fā)方案，通過一個(gè)集成開發(fā)環(huán)境（uvision）將這些部分組合在一起。運(yùn)行keil軟件需要win98、nt、win2000、winxp等操作系統(tǒng)。如果你使用c語言編程，那么keil幾乎就是你的不二之選，即

10、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(qiáng)大的軟件仿真調(diào)試工具也會(huì)令你事半功倍。4.2 編程流程圖堆棧指針初始化開始中斷初始化是否有中斷？mx y n等待給轉(zhuǎn)速設(shè)值4.3 程序編寫org 0000h ajmp mainorg 0003h ajmp serveorg 0030hmain: mov p1,#0ffh setb ex0 setb it0 setb ea mov p0,0here: sjmp hereorg 0200hserve: mov a,p1 jnb acc.0,m0 jnb acc.1,m1 jnb acc.2,m2 jnb acc.3,m3 jnb acc.4

11、,m4 jnb acc.5,m5 jnb acc.6,m6 jnb acc.7,m7m0: mov a,#0 mov p0,a mov p1,#0ffh retim1: mov a,#30 mov p0,a mov p1,#0ffh retim2: mov a,#60 mov p0,a mov p1,#0ffh retim3: mov a,#90 mov p0,a mov p1,#0ffh retim4: mov a,#120 mov p0,a mov p1,#0ffh retim5: mov a,#150 mov p0,a mov p1,#0ffh retim6: mov a,#180 mov p0,a mov p1,#0ffh retim7: mov a,#240 mov p0,a mov p1,#0ffh retiend4.4 程序調(diào)試將asm文件生成hex文件5 結(jié)論通過這單片機(jī)課程設(shè)計(jì)，使我學(xué)習(xí)到了許多課本上學(xué)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(jì)時(shí)困難重重，再到制作時(shí)的復(fù)雜的心情變化，使我對(duì)這次的課程設(shè)計(jì)更加印象深刻，同時(shí)也使我對(duì)單片機(jī)的有關(guān)知識(shí)有了更加全面的理解。 通過這次實(shí)習(xí)，我們學(xué)會(huì)了keil和proteus這兩個(gè)軟件這的使用。這次實(shí)習(xí)使我