1、.單片機原理與應用課程設計報告直流電機 PWM 波調速的設計與制作要求：一、功能要求1、實現(xiàn)利用 PWM 波控制直流電機的轉速；2、用數碼管顯示PWM 波的輸出占空比；3、用數碼管顯示直流電機的轉速標志；4、實現(xiàn)對直流電機的速度調制；二、設計過程要求1、查閱資料確定設計方案；2、對設計方案進行仿真驗證；3、選擇合適的元器件，搭建電路實驗驗證效果；4、畫出 PCB 圖；5、書寫設計報告；6、答辯。三、設計報告要求設計報告主要包括：題目、內容和要求、總體方案和設計思路、仿真電路圖、軟件設計、仿真調試效果、實驗測試效果圖、PCB圖、心得體會。：譚德兵學號：1886100112專業(yè)：電子科學與技術班級

2、：10級 01班成績：評閱人：安徽科技學院理學院物電系Word 文檔.一、 實驗設計目的1 、掌握脈寬調制的方法；2、用程序實現(xiàn)脈寬調制，并對直流電機進行調速控制；3、學習用LM339 內部四個電壓比較器產生鋸齒波、直流電壓、PWM 脈寬；4、掌握脈寬調制PWM 控制模式；5、掌握電子系統(tǒng)的一般設計方法；6、培養(yǎng)綜合應用所學知識來指導實踐的能力；7、掌握常用元器件的識別和測試，熟悉常用儀表，了解電路調試的基本方法進一步掌握制版、電路調試等技能。二、 實驗設計設備單片機開發(fā)板，單片機最小系統(tǒng)，驅動器，直流電機，連接導線等三、 實驗設計原理1) 設計總體方案總體設計模塊1、 STC89C52本設計

3、運用單片機芯片STC89C52，通過控制單片機輸出引腳P1.7 輸出的高低電平的延時時間長短來達到控制電機的目的,運用單片機定時器/計數器 1 對光電編碼盤產生的沖進行計數，將所得到的數值送到P0 口顯示。8051 單片機引腳描述Word 文檔.·電源引腳Vcc 和 Vss : Vcc：電源端，接5V， Vss：接地端。·時鐘電路引腳XTAL1 和 XTAL2：·XTAL1：接外部晶振和微調電容的一端，在片內它是振蕩器倒相放大器的輸入，若使用外部 TTL 時鐘時，該引腳必須接地。·XTAL2：接外部晶振和微調電容的另一端，在片內它是振蕩器倒相放大器的輸出

4、，若使用外部 TTL 時鐘時，該引腳為外部時鐘的輸入端。·地址鎖存允許 ALE：系統(tǒng)擴展時， ALE 用于控制地址鎖存器鎖存 P0 口輸出的低 8 位地址，從而實現(xiàn)數據與低位地址的復用。·外部程序存儲器讀選通信號PSEN： PSEN 是外部程序存儲器的讀選通信號，低電平有效。·程序存儲器地址允許輸入端 EA /VPP ： 當 EA 為高電平時， CPU 執(zhí)行片內程序存儲器指令，但當·PC 中的值超過0FFFH 時，將自動轉向執(zhí)行片外程序存儲器指令。當EA 為低電平時，CPU只執(zhí)行片外程序存儲器指令。·復位信號 RST：該信號高電平有效，在輸入端

5、保持兩個機器周期的高電平后，就可以完成Word 文檔.復位操作。·輸入 / 輸出端口引腳 P0， P1，P2 和 P3：P0 口（ P0.0 P0.7）：該端口為漏極開路的8 位準雙向口，它為外部低8 位地址線和8 位數據線復用端口，驅動能力為8 個 LSTTL負載。P1 口（ P1.0 P1.7）：它是一個內部帶上拉電阻的8 位準雙向 I/O 口， P1 口的驅動能力為4 個 LSTTL負載。P2 口（ P2.0 P2.7）：它為一個內部帶上拉電阻的8 位準雙向 I/O 口， P2 口的驅動能力也為 4 個 LSTTL負載。在訪問外部程序存儲器時，作為高8 位地址線。P3 口（ P

6、3.0 P3.7）：為內部帶上拉電阻的8 位準雙向I/O 口， P3 口除了作為一般的I/O 口使用之外，每個引腳都具有第二功能。2、 驅動電路(1)、本實驗用的是達林頓反相驅動器ULN2803;ULN2803:達林頓反相驅動器。(元件圖 )ULN2803:達林頓反相驅動器八路 NPN 達林頓連接晶體管陣系列特別適用于低輯電平數字電路（諸如TTL, CMOS或 PMOS/NMOS ）和較高的電流 / 電壓要求之間的接口，廣泛應用于計算機，工業(yè)用和消費類產品中的燈、繼電器、打印錘或其它類似負載中。所有器件具有集電極開路輸出和續(xù)流箱位二極管，用于抑制躍變。ULN2803 的設計與標準 TTL 系列

7、兼容，而ULN2804 最適于 6 至 15 伏高電平 CMOS 或 PMOS 。主要特點：達林頓管驅動器Word 文檔.包含 8 個 NPN 達林頓管高耐壓，大電流器件編號 :ULN2803封裝類型 :AP=DIP18,AFW=SOL18無鉛 /RoHS 認證輸出擊穿電壓: 50(V)輸出電流 : 500(mA)輸入電阻:2.7k()推薦輸入電壓:5(V)溫度范圍 :-40 +85 包裝規(guī)格 :AFW:Tape&Reel|不要超過每個驅動器的電流的限制13 鎖存器連接及數碼管顯示電路（ 1 ）、74HC573 鎖存器本實驗利用此鎖存器控制數碼管的位選和段選； 74HC573: 八進制

8、 3 態(tài)非反轉透明鎖存器74HC573特性：高性能硅門CMOS· SL74HC573 跟一樣。器件的輸入是和標準的；加上拉電阻，他們能和容。OE120VCC1 腳三態(tài)允許控制端低1D2191Q電平有效2D3182Q1D8D 為數據輸入端3D4173Q1Q8Q 為數據輸出端4D5164QLE 為鎖存控制端5D6155Q6D7146Q74HC573 引腳圖7D8137Q8D9128Q器件GND1011LELS/AL573 的管腳CMOS 輸出兼容LS/ALSTTL輸出兼Word 文檔.·當鎖存使能端 LE 為高時，這些器件的鎖存對于數據是透明的（也就是說輸出同步）。當鎖存使能變

9、低時，符合建立時間和保持時間的數據會被鎖存。·×u36755X出能直接接到CMOS ， NMOS和TTL 接口上×u25805X 作電壓范圍： 2.0V6.0V; ×u20302X 輸入電流： 1.0uA ×CMOS 器件的高噪聲抵抗特性（ 2 ）、數碼管顯示本實驗用的是7SEG-MPX6-CC 型號數碼管；數碼管的第一位顯示的是電機轉速標識，第二、三位顯示的是PWM 波的占空比；4. 按鍵電路加速按鍵、減速按鍵分別接單片機的 P3.6 和 P3.7 口以達到控制電機轉速的目的；兩按鍵接到單片機上都是低電平有效；2) 實驗設計思路（ 1） PW

10、M 波PWM(Pulse Width Modulation) 簡稱脈寬調制。即通過改變輸出脈沖的占空比，實現(xiàn)對直流電機進行調速控制。PWM 一種按規(guī)律改變的脈沖序列的脈沖寬度，調節(jié)輸出量和波形的一種調制方式，常用的是矩形波PWM 信號，在控制時需要調節(jié)PWM 波的占空比。占空比是指高電平（VH ）持續(xù)時間在一個周期內的百分比?？刂齐姍C轉速時，占空比越大，速度越快,占空比達到100%，速度最快。通過控制單片機上輸出不同占空比的PWM 波信號來控制直流電機的轉速。實驗線路圖 ：Word 文檔.3) 實驗元器件AT89C52、74HC573 鎖存器、 ULN2803 達林頓反相驅動器、直流電機、電阻

11、、電源（ VCC）、數碼管（ 7SEG-MPX6-CC）四、實驗設計 程序(一)、 程序流程圖（二）、程序源代碼（ C 語言）#include<reg52.h>Word 文檔.#define uchar unsigned charsbit dula=P26;/ 數碼管顯示段選i/0 口定義sbit wela=P27;/ 數碼管顯示位選I/O 口定義sbit dianji=P17;/ 控制電機 I/O 口定義sbit jia_key=P36;/ 加速鍵sbit jian_key=P37;/ 減速鍵uchar num=0,show_num=1,gao_num=1,di_num=3;uc

12、harcodetable=0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f;/ 數碼管顯示數據表void delay(uchar i)/ 延時程序uchar j,k;for(j=i;j>0;j-)for(k=500;k>0;k-);void display()/ 數碼管顯示函數dula=0;P0=tableshow_num;dula=1;dula=0;P0=0xfe;wela=1;wela=0;delay(5);P0=tablegao_num;dula=1;dula=0;P0=0xfd;wela=0;wela=1;delay(5);

13、P0=tabledi_num;dula=1;dula=0;P0=0xfb;wela=0;wela=1;delay(5);P0=table0;dula=1;dula=0;P0=0x3f;wela=0;Word 文檔.wela=1;delay(5);void key()/ 按鍵檢測處理函數if(jia_key=0)delay(5);/ 消抖if(jia_key=0)num+;/ 加速鍵按下速度標志加1if(num=4)num=3;/ 已經達到最大3，則保持while(jia_key=0);/ 等待按鍵松開if(jian_key=0)delay(5);if(jian_key=0)if(num!=0)

14、/ 減速鍵按下，速度標志減1num-;elsenum=0;/ 已經達到最小0，則保持while(jian_key=0);void dispose()/ 根據速度標志進行數據處理switch(num)case 0:show_num=1;/ 數碼管第一位顯示數據gao_num=1;/PWM信號中高電平持續(xù)時間標志1di_num=3; /PWM 信號中低電平持續(xù)時間標志 3，此時速度最慢 break;case 1:show_num=2;gao_num=2;di_num=2;break;case 2:show_num=3;Word 文檔.gao_num=3;di_num=1;break;case 3:

15、show_num=4;gao_num=4;di_num=0;/ 此時速度最快break;void qudong()/ 控制電機程序uchar i;if(di_num!=0)for(i=0;i<di_num;i+)dianji=0;/ 實現(xiàn) PWM 信號低電平輸出display();/ 利用顯示函數其延時作用，也不影響數碼管for(i=0;i<gao_num;i+)dianji=1;/ 實現(xiàn) PWM 高電平輸出display();void main()while(1)dianji=0;key();dispose();qudong();五、實驗操作（ 1）、利用實驗時提供的單片機應用系統(tǒng)及直流電機驅動電路板，編制控制程序實現(xiàn)直流電機 PWM 調速控制。（ 2）、連接實驗電路，觀察PWM 調控速度控制，實現(xiàn)加速、減速調速控制。Word 文檔.實驗硬件連接圖（ISIS 7 Professional ）在單片機上驗證的實物連接圖Word 文檔.實驗 PCB 圖六、 實驗設計 心得體會通過一學期的單片實驗，學到了很多有用的東西。特別是單片機綜合實驗，讓我對單片機和 c 語言程序設計都有了新的理解。首先，對 MCS-52 單片機的工作原理和具體的功能實現(xiàn)有了一個更高的認識。對于硬件電路， 以前只是大概了解，實驗后， 對單片機的