单片机课程设计---用DAC0808设计直流电动机调速器.doc

中北大学单片机课程设计说明书目录1 引言11.1 设计任务与要求11.2 实用价值与理论意义12 设计方案12.1 dac0808管脚图介绍如下22.2 dac0808芯片的资料简介22.3 原理框图33 硬件设计33.1 proteus仿真软件33.2 电路图设计44 软件设计94.1 keil软件介绍94.2 编程流程图94.3 程序编写94.4 程序调试125 结论13参考文献14 第 14 页 共 15 页1 引言电子技术的高速发展，促使直流电机调速逐步从模拟化向数字化转变，特别是单片机技术的应用，使直流电机调速技术进入到一个新的阶段。在现代工业中，电动机作为电能转换的传动装置被广泛应用于机械、冶金、石油化学、国防等工业部门中，随着对生产工艺、产品质量的要求不断提高和产量的增长，越来越多的生产机械要求能实现自动调速。本设计采用at89c51单片机实现对电机的控制。通过单片机的i/o来实现对电机的控制，本系统用89c51单片机对直流电机的转速进行控制，用dac0808芯片实现输出模拟电压值来控制直流电动机的转速。本设计主要研究直流电机的控制和测量方法，从而对电机的控制精度、响应速度以及节约能源等具有重要意义。1.1 设计任务与要求（1）使用at89c51单片机为核心，使用数模转换元件dac0808对单片机输出的数字信号进行转换，输出模拟信号驱动直流电动机。（2）在设计中，设计8个按键对应直流电动机的8挡不同转速，按下不同按键时，电动机将以不同速度转动，在8个按键中取一个按键为直流电动机转动停止按键。8挡不同转速的设定由学生自己决定。（3）控制程序在keil软件中编写，编译，整个控制电路在proteus仿真软件中连接调示。1.2 实用价值与理论意义本次设计是以实践性为课题，起到巩固所学知识，加强综合能力，培养电路设计能力，提高实验技术，启发创新思想的效果.交通灯的出现帮助了我国很大程度上改善了道路交通的行车秩序，很大程度上减少了交通事故的发生，方便了机动车与行人安全的通过马路。2 设计方案2.1 dac0808管脚图介绍如下2.2 dac0808芯片的资料简介dac0808是8分辨率的d/a转换集成芯片。与微处理器完全兼容。这个da芯片以其价格低廉、接口简单、转换控制容易等优点，在单片机应用系统中得到广泛的应用。d/a转换器由8位输入锁存器、8位dac寄存器、8位d/a转换电路及转换控制电路构成。dac0808结构如下： * d0d7：8位数据输入线，ttl电平，有效时间应大于90ns(否则锁存器的数据会出错)；* ile：数据锁存允许控制信号输入线，高电平有效；* cs：片选信号输入线（选通数据锁存器），低电平有效；* wr1：数据锁存器写选通输入线，负脉冲（脉宽应大于500ns）有效。由ile、cs、wr1的逻辑组合产生le1，当le1为高电平时，数据锁存器状态随输入数据线变换，le1的负跳变时将输入数据锁存；* xfer：数据传输控制信号输入线，低电平有效，负脉冲（脉宽应大于500ns）有效；* wr2：dac寄存器选通输入线，负脉冲（脉宽应大于500ns）有效。由wr1、xfer的逻辑组合产生le2，当le2为高电平时，dac寄存器的输出随寄存器的输入而变化，le2的负跳变时将数据锁存器的内容打入dac寄存器并开始d/a转换。* iout1：电流输出端1，其值随dac寄存器的内容线性变化；* iout2：电流输出端2，其值与iout1值之和为一常数；* rfb：反馈信号输入线，改变rfb端外接电阻值可调整转换满量程精度；* vcc：电源输入端，vcc的范围为+5v+15v；* vref：基准电压输入线，vref的范围为-10v+10v；* agnd：模拟信号地* dgnd：数字信号地2.3 原理框图直流电机调速系统硬件原理框图如下图所示，以mcs-51单片机为控制核心，包括测量电路，电源电路，数模转换电路，按键电路。3 硬件设计3.1 proteus仿真软件proteus软件是英国labcenter electronics公司出版的eda工具软件（该软件中国总代理为广州风标电子技术有限公司）。它不仅具有其它eda工具软件的仿真功能，还能仿真单片机及外围器件。它是目前最好的仿真单片机及外围器件的工具。虽然目前国内推广刚起步，但已受到单片机爱好者、从事单片机教学的教师、致力于单片机开发应用的科技工作者的青睐。proteus是世界上著名的eda工具(仿真软件)，从原理图布图、代码调试到单片机与外围电路协同仿真，一键切换到pcb设计，真正实现了从概念到产品的完整设计。是目前世界上唯一将电路仿真软件、pcb设计软件和虚拟模型仿真软件三合一的设计平台，其处理器模型支持8051、pic10/12/16/18/24/30/dspic33、avr、arm、8086和msp430等，2010年又增加了cortex和dsp系列处理器，并持续增加其他系列处理器模型。在编译方面，它也支持iar、keil和mplab等多种编译器，常用元件所在库及名称如下名称 所在库名 元件名51单片机 microprocessor at89c51电阻 resistors排阻 resistors respack电容 capacitors晶振 miscellaneous crystal继电器 switches&relays g2r三级管 transistors7段数码管 optoelectronics 7seg-com-an（共阳）7seg-com-cat（共阴）led 同上 led-blue/green两位、四位数码管 同上 7seg-mpx2/mpx43.2 电路图设计器件at89c51的选取器件at89c51的编辑器件dac0808的选取器件dac0808的编辑电动机的编辑系统连接原理图如下：速度最大时电路连接图速度最小为0时连接图4 软件设计4.1 keil软件介绍keil c51是美国keil software公司出品的51系列兼容单片机c语言软件开发系统，与汇编相比，c语言在功能上、结构性、可读性、可维护性上有明显的优势，因而易学易用。keil提供了包括c编译器、宏汇编、连接器、库管理和一个功能强大的仿真调试器等在内的完整开发方案，通过一个集成开发环境（uvision）将这些部分组合在一起。运行keil软件需要win98、nt、win2000、winxp等操作系统。如果你使用c语言编程，那么keil几乎就是你的不二之选，即使不使用c语言而仅用汇编语言编程，其方便易用的集成环境、强大的软件仿真调试工具也会令你事半功倍。4.2 编程流程图堆栈指针初始化开始中断初始化是否有中断？mx y n等待给转速设值4.3 程序编写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,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 程序调试将asm文件生成hex文件5 结论通过这单片机课程设计，使我学习到了许多课本上学不到的东西，由刚开始查找资料的自信满满到真正开始设计时困难重重，再到制作时的复杂的心情变化，使我对这次的课程设计更加印象深刻，同时也使我对单片机的有关知识有了更加全面的理解。 通过这次实习，我们学会了keil和proteus这两个软件这的使用。这次实习使我