用單片機控制直流電機正反轉的系統(tǒng)設計

1、用單片機控制直流電機正反轉的系統(tǒng)設計一、系統(tǒng)設計內容用單片機AT89C51控制直流電機正反轉。在此將由89C51的P2.0、P2.1通過晶體管控 制繼電器，當P2.0輸出低電平，P2.1輸出高電平時，三極管Q1導通，而三極管Q2截止， 從而導致與Q1相連的繼電器吸合，電機因兩端產生電壓而轉動。由P3.0、P3.1，P3.2控制 電機的正轉、反轉和停止。在圖中，在兩個繼電器的兩端都反向接了一個二極管，這非常重要，當使用電磁繼電器 時必須接。原因如下：線圈通電正常工作時，二極管對電路不起作用。當繼電器線圈在斷電 的一瞬間會產生一個很強的反向電動勢，在繼電器線圈兩端反向并聯(lián)二極管就是用來消耗這 個反

2、向電動勢的，通常將這個二極管稱為消耗二極管，如果不加這個消耗二極管，反向電動 勢就會直接作用在趨動三極管上，很容易將三極管燒毀。二、系統(tǒng)設計目標（1）掌握趨動電機正反轉的電路。（2）用PROTEUS實現(xiàn)電機正反轉電路的設計，進行實時交互仿真。三、系統(tǒng)設計步驟1、PROTEUS電路設計實現(xiàn)用單片機AT89C51控制直流電機正反轉原理圖，如圖所示。（1）選取元器件：單片機：AT89C51電阻：RES直流電機：MOTOR按鈕：BUTTON三極管：NPN繼電器：RELAY二極管：DIODE（2）放置元器件、放置電源和地、連線、元器件屬性設置。直流電機正反轉的原理如圖所示，整個電路設計操作都在ISIS平

3、臺中進行。關于元器件屬性的設置在此實例中需要特別注意：三極管基極的限流電阻更改為1K。雙擊電機圖標，彈出如圖所示的電機屬性對話框，在Nominal Voltage 一欄中將默認 值改為5V。雙擊繼電器圖標，在彈出如圖所示的繼電器屬性對話框中，在Component Value 一 欄中將默認值更改為5V。2、源程序設計與目標代碼文件生成1）程序流程圖2）源程序設計匯編語言源程序：ORG 0000HLJMP MAINORG 0030HMAIN: MOV A,P3ANL A,#07HCJNEA,#6，PZZMOVP2, #01HLCALL DELAYAJMP MAINPZZ: CJNE A,#5,P

4、FZMOV P2,#02HLCALL DELAYAJMP MAINPFZ: CJNE A,#3,MAINMOV P2,#03HLCALL DELAYDELAY: MOVR5,#195C1:MOVR6,#255DJNZ R6,$DJNZ R5,C1RETEND3、PROTEUS 仿真加載目標代碼文件俺，雙擊編輯窗口的AT89C51器件，在彈出屬性編輯對話框 Program File 一欄中單機打開按鈕，出現(xiàn)文件瀏覽對話框，找至Udianji.hex文件，單機“打 開”按鈕，完成添加文件。單機按鈕，啟動仿真，仿真運行片段如圖所示。如圖所示為電機正轉運行狀態(tài)，按下“正轉”按鈕，P2.0 口輸出高電平

5、，三極管處 于導通狀態(tài)，繼電器吸合，從而使電機左端為高電平。右端依然為低電平（由于P2.1 口輸 出低電平，三極管處于截止狀態(tài)，繼電器不吸合）。在電機兩端有一個+5V的電壓，所以電 機正轉。如圖所示為電機反轉運行狀態(tài)，按下“反轉”按鈕，原理與正轉的情況恰好相反， 故不詳述。但應注意兩個圖中繼電器開關狀態(tài)，是恰好相反的。這樣在兩種情況下，電機的 轉向是相反的。四、擴展練習在此系統(tǒng)的基礎上加上兩個按鍵：加速和減速，控制電機的轉速，思考硬件和軟件應該 如何改動。用單片機設計一直數(shù)字電壓表一、系統(tǒng)設計內容利用單片機AT89C52和ADC0809設計一個數(shù)字電壓表，能夠測量0-5V之間的電壓 值，用四位

6、數(shù)馬管顯示。數(shù)字電壓表利用A/D轉換原理，將被測模擬量轉換成數(shù)字量，并 用數(shù)字方式顯示測量結果的電子測量儀表。A/D轉換器的精度影響數(shù)字萬用表的準確度。 本書采用ADC0808對輸入模擬信號進行轉換，控制核心AT89C51單片機對轉換的結果進 行運算和處理，最后驅動輸出裝置顯示數(shù)字電壓信號，通過Proteus仿真軟件實現(xiàn)接口電路 設計，進行實時仿真。設計的數(shù)字電壓表可以測量0-5V的電壓值，AT89C51為8位單片機，當ADC0808 的輸入電壓為5V時，輸出數(shù)字量值為FFH，故最大分辨率為0.0196V。如果要獲得更高的 精度，需采用12位、13位等高于8位的A/D轉換器。數(shù)字電壓表的顯示部

7、分可以增加BCD 碼調整程序來通過四位數(shù)碼管顯示其數(shù)據(jù)。本設計的顯示偏差，可以通過校正0808的基準 參考電壓來解決，或采用軟件編程來校正其測量值。本書用單片機AT89C51、ADC0808、和數(shù)碼管構成一個簡易數(shù)字電壓表控制系統(tǒng)，在設計過程中通過Proteus仿真軟件進行測 試，具有電路簡單、成本低、精度高、速度快和性能穩(wěn)定等優(yōu)點。二、系統(tǒng)設計目標1、掌握Proteus中電壓探針和電壓表的使用方法。2、通過制作簡易電壓表，學會A/D轉換芯片在單片機應用系統(tǒng)中的硬件接口技術和編程 方法。3、了解ADC0809芯片的功能以及使用方法。三、系統(tǒng)設計步驟1、Proteus電路設計利用單片機AT89C

8、52和ADC0809設計一個數(shù)字電壓表的原理圖如圖所示。（1）選取元器件：單片機：AT89C52電阻：RES4位共陰極的數(shù)碼管：7SEG-MPX4-CCA/D轉換芯片：ADC0808 （代替0809）電位器：POT-LOG瓷片電容：CAP晶振：CRYSTAL（2）放置元器件、電源和地、連線、元器件屬性設置。數(shù)字電壓表的原理圖如圖所示， 整個電路設計操作都在ISIS平臺中進行。電壓探針和電壓表。單機工具欄中中的電壓探針按鈕，連接到實時監(jiān)控的電路上， 以便仿真時觀察該處電壓的實時變化，如圖所示。單擊工具欄中的按鈕（虛擬儀器），在對象選擇器列表中選擇DC VOLTMETER （直 流電壓表），在ISIS編輯窗口中合適位置單擊就可以將電壓表放置好。通過電壓表可以觀察 到電位器電壓的實時變化。ADC0809與單片機的接口電路需要做些說明。ADDA、ADDB、ADDC：在本實例中直接將ADDA、ADDB、ADDC接地，選通INO 通道。CLK：在如圖的電路中，CLK與P3-3 口相連，單片機通過軟件的方法在P3-3 口輸出 時鐘信號供ADC0809使用。START在圖的電路中，START于P3-0 口相連。D0-D7:8位轉換結果輸出端。在如圖所示的電路中，于P0 口相連讀出轉換結果。EOC:ADC0809自動發(fā)出的轉換狀態(tài)端，在圖所示的電路中