單片機(jī)課程設(shè)計用DAC0808設(shè)計直流電動機(jī)調(diào)速器畢業(yè)論文

1、 . 目錄1 引言11.1 設(shè)計任務(wù)與要求11.2 實(shí)用價值與理論意義12 設(shè)計方案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33.1 Proteus仿真軟件33.2 電路圖設(shè)計44 軟件設(shè)計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)1414 / 151 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)入到一個新的階段。在現(xiàn)代工業(yè)中，電動機(jī)作為電能轉(zhuǎn)換的傳動裝置被廣泛應(yīng)用于機(jī)械、冶金、石油化學(xué)、國防等工業(yè)

2、部門中，隨著對生產(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)自動調(diào)速。本設(shè)計采用AT89C51單片機(jī)實(shí)現(xiàn)對電機(jī)的控制。通過單片機(jī)的I/O來實(shí)現(xiàn)對電機(jī)的控制，本系統(tǒng)用89C51單片機(jī)對直流電機(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機(jī)的轉(zhuǎn)速。本設(shè)計主要研究直流電機(jī)的控制和測量方法，從而對電機(jī)的控制精度、響應(yīng)速度以與節(jié)約能源等具有重要意義。1.1 設(shè)計任務(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對單片機(jī)輸出的數(shù)字信號進(jìn)行轉(zhuǎn)換，輸出模擬信號驅(qū)動直流電動機(jī)。（2）在設(shè)計中，設(shè)計8個按鍵對應(yīng)直流電動機(jī)的8擋不同轉(zhuǎn)速

3、，按下不同按鍵時，電動機(jī)將以不同速度轉(zhuǎn)動，在8個按鍵中取一個按鍵為直流電動機(jī)轉(zhuǎn)動停止按鍵。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，整個控制電路在Proteus仿真軟件中連接調(diào)示。1.2 實(shí)用價值與理論意義本次設(shè)計是以實(shí)踐性為課題，起到鞏固所學(xué)知識，加強(qiáng)綜合能力，培養(yǎng)電路設(shè)計能力，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)動車與行人安全的通過馬路。2 設(shè)計方案2.1 DAC0808管腳圖介紹如下2.2 DAC0808芯片的資料簡介DAC0808是8分辨率的D/A轉(zhuǎn)換集成芯

4、片。與微處理器完全兼容。這個DA芯片以其價格低廉、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)換電路與轉(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，有效時間應(yīng)大于90ns(否則鎖存器的數(shù)據(jù)會出錯)；* ILE：數(shù)據(jù)鎖存允許控制信號輸入線，高電平有效；* CS：片選信號輸入線（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，數(shù)據(jù)鎖存器狀態(tài)隨輸入數(shù)據(jù)線變換，LE1

5、的負(fù)跳變時將輸入數(shù)據(jù)鎖存；* XFER：數(shù)據(jù)傳輸控制信號輸入線，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，DAC寄存器的輸出隨寄存器的輸入而變化，LE2的負(fù)跳變時將數(shù)據(jù)鎖存器的容打入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：反饋信號輸入線，改變Rfb端外接電阻值可調(diào)整轉(zhuǎn)換滿量程精度；* Vcc：電源輸入端，Vcc的圍為+5V+15V；*

6、 VREF：基準(zhǔn)電壓輸入線，VREF的圍為-10V+10V；* AGND：模擬信號地* DGND：數(shù)字信號地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風(fēng)標(biāo)電子技術(shù)）。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)與外圍器件。它是目前最好的仿真單片機(jī)與外圍器件的工具。雖然目前國推廣剛起步，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

7、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，真正實(shí)現(xiàn)了從概念到產(chǎn)品的完整設(shè)計。是目前世界上唯一將電路仿真軟件、PCB設(shè)計軟件和虛擬模型仿真軟件三合一的設(shè)計平臺，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，常用元件所在庫與名稱如下名稱 所在庫名 元件名51單片機(jī) Micr

8、oprocessor AT89C51電阻 Resistors排阻 Resistors RESPACK電容 Capacitors晶振 Miscellaneous CRYSTAL繼電器 Switches&Relays G2R三級管 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)計器件AT89C51的選取器件AT89C51的編輯器件DAC0808的選取器件DAC0808的編輯電動機(jī)的編輯系統(tǒng)連接原理圖如

9、下：速度最大時電路連接圖速度最小為0時連接圖4 軟件設(shè)計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、庫管理和一個功能強(qiáng)大的仿真調(diào)試器等在的完整開發(fā)方案，通過一個集成開發(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)

10、境、強(qiáng)大的軟件仿真調(diào)試工具也會令你事半功倍。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,M4 JNB ACC.5,M5 JNB ACC.6

11、,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，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)計時困難重重，再到制作時的復(fù)雜的心情變化，使我對這次的課程設(shè)計更加印象深刻，同時也使我對單片機(jī)的有關(guān)知識有了更加全面的理解。通過這次實(shí)習(xí)，我們學(xué)會了keil和prote