微機(jī)實(shí)驗(yàn)直流電機(jī)分析報(bào)告

1、直流電機(jī)實(shí)驗(yàn)分析時(shí)間：周一下午：學(xué)號：12307130345指導(dǎo)老師：座位號：41一預(yù)習(xí)修改【實(shí)驗(yàn)一】1. 在做預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)的時(shí)候是根據(jù) ppt 上的提示，B 是設(shè)計(jì)的接地的，然后在將實(shí)驗(yàn)的連線連好后，發(fā)現(xiàn)還沒有開始跑程序的時(shí)候，電機(jī)就是不斷在跑的，后來實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)都測完之后，助教提示說因?yàn)殡娐穲D設(shè)計(jì)有變化，直流電機(jī)是低電平觸發(fā)的，所以B 應(yīng)該接 VCC，不然容易一旦短路容易燒毀電路。然后換了臺機(jī)器后，將 B 接 VCC，按 KEY1 和 KEY2 同樣能起到效果，只不過占空比是和B 接地的情況正好相反。加速的下面的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)是B 接地的時(shí)候的?！緦?shí)驗(yàn)二】步進(jìn)電機(jī)實(shí)驗(yàn)原理補(bǔ)充：步進(jìn)電機(jī)是將電脈沖信號轉(zhuǎn)變

2、為角位移或線位移的開環(huán)控制元步進(jìn)電機(jī)件。在非超載的情況下，電機(jī)的轉(zhuǎn)速、停止的位置只取決于脈沖信號的頻率和脈沖數(shù)，而不受負(fù)載變化的影響，當(dāng)步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器接收到一個(gè)脈沖信號，它就驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)按設(shè)定的方向轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)固定的角度，稱為“步距角”，它的旋轉(zhuǎn)是以固定的角度一步一步運(yùn)行的。可以通過控制脈沖個(gè)數(shù)來控制角位移量，從而達(dá)到準(zhǔn)確定位的目的；同時(shí)可以通過控制脈沖頻率來控制電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的速度和加速度，從而達(dá)到調(diào)速的目的。程序修改1) 設(shè)計(jì)的時(shí)候是根據(jù)試驗(yàn)箱模塊說明上寫的以低電平觸發(fā)的，然后實(shí)驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)步進(jìn)電機(jī)沒有旋轉(zhuǎn)，后來助教提示說步進(jìn)電機(jī)是以觸發(fā)的，所以將程序修改成了觸發(fā)。2) 改成觸發(fā)之后，發(fā)現(xiàn)步進(jìn)電機(jī)依然沒有旋

3、轉(zhuǎn)，懷疑是延時(shí)時(shí)間不夠長，將延時(shí)時(shí)間改到 1.28ms 之后，可以看到電機(jī)旋轉(zhuǎn)起來。修改后程序如下：0000HLJMPREADY0100HREADY:SETB SETB SETBSETBP1.0 P1.1 P1.2P1.3;初始化MAIN:MOV ACALL MOV ACALL MOV ACALL MOV ACALL MOV ACALL MOV ACALL MOV ACALL MOV ACALLSJMPP1,#01H;A DELAY P1,#03H;AB DELAY P1,#02H;B DELAY P1,#06H;BC DELAY P1,#04H;C DELAY P1,#0CH;CD DELA

4、Y P1,#08H;D DELAY P1,#09H;DA DELAYMAIN;延時(shí);延時(shí);延時(shí);延時(shí);延時(shí);延時(shí);延時(shí);1ms 延時(shí)DELAY: DEL1:DEL2:MOV MOV DJNZDJNZR7,#0fH R6,#0ffH R6, DEL2R7, DEL1;延時(shí)子程序,約 1.28msRET; END二實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及結(jié)果【實(shí)驗(yàn)一】頻率：250Hz周期：4ms其中是預(yù)先設(shè)定的周期個(gè)數(shù)，即定時(shí)器周期的總個(gè)數(shù)，也就是說整個(gè)加速占空比的周期長短由決定。在這里取為 15H，轉(zhuǎn)化為十進(jìn)制為 21。H 為正脈沖個(gè)數(shù)，決定了的持續(xù)時(shí)間，即決定了占空比，H 的初始值為 02H，也就是僅次于停止的最慢速，但此

5、時(shí)發(fā)現(xiàn)由于占空比太小，電機(jī)仍然不會旋轉(zhuǎn)，加速一次之后才開始轉(zhuǎn)動(dòng)H 的取值范圍為 02H15H,共 20 個(gè)檔位。之后再設(shè)定定時(shí)器的初始化，這里取定時(shí)器周期為 200us，根據(jù)定時(shí)器相關(guān)知識，為了設(shè)計(jì)的值能是整數(shù)，減小誤差，按方式 2 的方法計(jì)算出 TH0=TL0=38H，由工作方式確定 TMOD 為 02H，開啟定時(shí)。因此，這時(shí)整個(gè)脈沖波形的周期應(yīng)為 (21-2+1)*200us=4ms,頻率為 250Hz，實(shí)際示波器測量獲得的 250Hz 與理論值符合。每加速（）一次，計(jì)算公式為：持續(xù)時(shí)間增加（減少）200us，理論占空比的（H-1）：（-1）*100%由上表可以看出實(shí)際測量值與理論值一致，

6、實(shí)驗(yàn)較為成功?！緦?shí)驗(yàn)二】步進(jìn)電機(jī)能夠正常旋轉(zhuǎn)，將延時(shí)調(diào)大之后，發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)速變慢，但是手放在步進(jìn)電機(jī)上感到力變大。二實(shí)驗(yàn)分析與改進(jìn)為什么初始時(shí)電機(jī)不轉(zhuǎn)？怎樣改進(jìn)？發(fā)現(xiàn)，初始狀態(tài)下電機(jī)并不轉(zhuǎn)動(dòng)，但 P1.0 口能正確輸出正脈沖時(shí)間為 200us 的矩形波。按下 key1 進(jìn)行一次加速后電機(jī)開始緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)。其原因是，初始狀態(tài)下占空比太小，無法驅(qū)動(dòng)電機(jī)。加速一次后正脈沖時(shí)間為 400us，因此若想達(dá)到電機(jī)初始狀態(tài)就能運(yùn)轉(zhuǎn)，可以將定時(shí)器的初值改為 400us。設(shè)計(jì)程序時(shí)除了判斷邊界值，為什么還要判斷臨界值？如果增加正脈沖個(gè)數(shù)后，占空比正好到 100%，這個(gè)時(shí)候選擇使定時(shí)器停止=15H=21DH 值02H03H

7、04H06H08H0BH持續(xù)時(shí)間0.2ms0.4ms0.6ms1.0ms1.4ms2.0ms實(shí)際占空比5%10%15%20%35%50%理論占空比5%10%15%20%35%50%=15H=21DH 值0DH10H13H持續(xù)時(shí)間2.4ms3.0ms3.6ms實(shí)際占空比60%75%90%理論占空比60%75%90%工作，P1.0 口輸出，表示整個(gè)周期都為正周期。同理在 K2 的時(shí)候如果后達(dá)到停止時(shí)，則使定時(shí)器停止并輸出低電平。對于這種情況下，如果在 K1 循環(huán)中加速，就會牽扯到定時(shí)器重新啟動(dòng)，所以必須判斷下面這兩種情況：加速后是否達(dá)到最大速度，是的話則定時(shí)器停止輸出；是否從停止開始加速，是的話必

8、須重新啟動(dòng)定時(shí)器。在這個(gè)兩個(gè)判斷之后，使描階段。H+1，增加占空比，KEY1 的程序完成，回到掃與加速相同，時(shí)首先判斷是否已經(jīng)達(dá)到下邊界停止?fàn)顟B(tài)，是的話直接回到掃描。之后判斷是否后達(dá)到停止，或是從最高速開始，是的話需要開啟或關(guān)閉定時(shí)器，之后是3.對于防抖動(dòng)的理解H-1，占空比減小，回到 SCAN。在之前的鍵盤與顯示的實(shí)驗(yàn)中除了檢測到按鍵按下之后，調(diào)用了一段延時(shí)程序防抖動(dòng)外，我還設(shè)計(jì)了一個(gè) WAIT 程序，即等到確定按鍵被后才進(jìn)行顯示，實(shí)際上在檢測到鍵之后是需要再加上一段延時(shí)后，如果再檢測到按鍵仍然是未按下的狀態(tài)后，才能真正證明按鍵已經(jīng)被。真正需要解決的抖動(dòng)問題是：由于機(jī)械彈性作用的影響，機(jī)械式

9、按鍵在按下時(shí)，通常伴有一定時(shí)間的觸點(diǎn)機(jī)械抖動(dòng)，然后觸點(diǎn)才能穩(wěn)定下來，抖動(dòng)過或程如下圖所示。查閱資料可知，抖動(dòng)時(shí)間的長短與開關(guān)的機(jī)械特性有關(guān)，一般為5-10ms（如下圖）。根據(jù)上圖，在觸點(diǎn)抖動(dòng)期間檢測按鍵的通斷狀態(tài)，可能導(dǎo)致判斷出錯(cuò)，即按鍵一次按下或被錯(cuò)誤地認(rèn)為是多次。弄明白兩部分防抖動(dòng)的原理后，在本實(shí)驗(yàn)中，我采用的是的方式去抖動(dòng):在檢測到有按鍵按下時(shí)，執(zhí)行一個(gè)延時(shí)程序 DELAY 后，若按鍵仍保持低電平（閉合狀態(tài)電平），則可以確認(rèn)該鍵處于閉合狀態(tài)；同理，在檢測到該鍵用相同的方法進(jìn)行確認(rèn)，從而可以消除抖動(dòng)的影響。代碼如下所示：K1CHECK:LCALLDELAY;延時(shí)后，采JBP1.1,SCAN

10、;延時(shí)后檢測到?jīng)]有按下，重新掃描BACK0:JNB LCALL JB理程序P1.1,BACK0;延時(shí)后仍檢測到按下，則等待檢測按鍵DELAY;檢測到按鍵后進(jìn)行延時(shí)P1.1, K1DEAL;延時(shí)后，仍檢測到，則跳轉(zhuǎn)到 KEY1 處延時(shí)子程序：DELAY:;6.5ms 延時(shí)子程序PUSHSETB MOVPSW RS0R7,#0C8HD1:MOVR6,#60HD2:DJNZ DJNZ POPRETR6,D2 R7,D1PSW延時(shí)時(shí)間是根據(jù)之前的實(shí)驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)的，經(jīng)過調(diào)試后確實(shí)能起到較好的防抖動(dòng)效果。4.可以通過其他方式產(chǎn)生波么？預(yù)習(xí)中是采用查詢方式來判斷按鍵是否按下，用中斷的方式產(chǎn)生波形，根據(jù)前面所學(xué)知識還可以通過中斷的方式判斷按鍵是否按下。因?yàn)樵诔绦蛑性诋a(chǎn)生波形已經(jīng)使用0 中斷，所以 KEY1 和 KEY2如果也要使用中斷的話就要使用 3 個(gè)中斷，然后在實(shí)驗(yàn)板上只引出了兩個(gè)中斷，所以需要改成 KEY1 和 KEY2 用中斷的方式去查詢是否按下，用查詢的方式不斷查詢定時(shí)器是否到了計(jì)時(shí)時(shí)間。5.為什么步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)速降低之后，將手放到步進(jìn)電機(jī)上會感到力變大？在實(shí)驗(yàn)中我將延時(shí)時(shí)間調(diào)大，發(fā)現(xiàn)步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)速降低后，將手放到步