计算机控制系统课程设计 直流电机测速调速系统

XI`ANTECHNOLOGICALUNIVERSITY

程序设

系统总体方法。

1

（1）该系统使用实验箱的直流电机、1602液晶、DA、键盘等模块完成设计；

（2）直流电机通过DA模块使用PWM方式进行驱动及调速；

（3）能够通过1602液晶显示当前转速及PWM占空比；

（4）通过按键控制电机的启动和停止。

2、扩展功能：

（1）能够通过按键手动输入目标转速（转/秒），启动电机后控制电机稳定在目标转速；

（2）使用1602液晶实时显示目标转速、当前转速及启停状态（on/off）。

四、实验思路：

本直流电机调速系统以单片机系统为依托，根据PWM调速的基本原理，控制电动机的转速为依据，实现对直流电动机的调速，并通过单片机控制速度的变化。本设计的直流电机调速系统主要是由硬件和软件两大部分组成。硬件部分是前提，是整个系统执行的基础，它主要为软件提供程序运行的平台。而软件部分，是对硬件端口所体现的信号，加以采集、分析、处理，最终实现控制器所要实现的各项功能，达到控制器自动对电机速度的有效控制。

用51来产生PWM波就必须要用软件编程的方法来模拟。方法大概可以分为软件延时和定时器

DA

1

2

1602C字符型液晶：CS：片选信号，低电平有效；RS：选择读写的是指令或数据，L：指令，H：为数据。RW：读写控制端，L：写操作，H：读操作。

12864J图形点阵液晶：CS：片选信号，低电平有效；CS1/2：左右半屏使能选择，H：左半屏，L：右半屏；RS：选择读写的是指令或数据，L：指令，H：为数据。RW：读写控制端，L：写操作，H：读操作。

12864M图形点阵液晶：JP6的16脚是空脚，JP6的15脚是PSB：PSB接高电平，CPU与液晶使用并行接口连接，连接方法与12864J完全相同；PSB接低电平，CPU与液晶使用串行接口连接，此

时，RS、RW、E与CPU的I/O管脚相连（STARES59PA才有该功能）。

(1602C字符型液晶)

（12864J图形点阵液晶）

2）DAC0832数模转换

CS：片选，低有效；

OUT：转换电压输出；

OUT1：经功放电路的电压输出；

主要特性：与MCS-51?兼容·；4K字节可编程FLASH存储器；寿命：1000写/擦循环；?数据保留时间：10年全静态工作：0Hz-24MHz??；?三级程序存储器锁定；128×8位内部RAM??；32可编程I/O线；两个16位定时器/计数器；5个中断源；可编程串行通道；?低功耗的闲置和掉电模式；?片内振荡器和时钟电路；直流电机转速测量/控制

5）使用光电开关测速

CTRL：控制电压(DAC0832经功放电路提供)输入；

REV：光电开关脉冲输出(用于转速测量)；

3、

计算机控制技术的课程设计相比硬件的课程设计，简直难了不止一个档次，作为主要的编程人员，当我实际要去控制一个物体的时候，我才知道自己以前学的知识有多么的不牢固，不过真真正正的去做一个实物控制程序的时候，才能真切的体会到以前书本上学的知识是如何运用到实际的，我基本上可以说是为了应付考试勉勉强强学了一些，这次实际做到项目设计后，才理解其真正的含义。

第页

还有本次项目，我们采用了LCD显示屏作为显示单元，比LED数码管复杂，LCD液晶显示屏这也是以前没有运用到过的，所以总体来说，这次课程设计带给我的不仅仅是旧知识的复习，还有新的探索。

本课程设计得以完成，首先要感谢秦刚老师，因为课程设计在他的悉心指导下才能顺利完成。他渊博的专业知识，严谨的治学态度，精益求精的工作作风，诲人不倦的高尚师德，严以律己、宽以待人的崇高风范、朴实无华、平易近人的人格魅力对我的影响非常深远。本设计从选题到完成，每一部步是在老师的指导下完成的，倾注了老师大量的心血。

在课程设

sbitset=P1^4; //set按键

sbitleft=P1^2; //左移光标

sbitright=P1^3; //右移光标

sbitLCD_RS=P3^0; //1602的RS

sbitLCD_RW=P3^1; //1602的RW

sbitsys_data=P3^4; //继电器控制脚，用于切换DA功率输出方向（电机or加热电阻）

xdataunsignedchardac0832_addr_at_0xd000;//DA的地址

xdataunsignedcharLCD_DATA_at_0x8000;//LCD1602的地址

/*******************以下为系统的状态量设置**************/

bitrps_triger=0; //转速（温度）刷新显示控制，1为需要刷新显示，0为不需要刷新显示

bitscale_triger=0; //占空比刷新显示控制

bitpower_triger=0; //电源指示刷新显示控制

式

4位），0～2

5%

1秒）数）

速，反之则缓慢调整）

unsignedchartime_scale=0; //占空比总周期计数变量，一个周期200次，可以精确到0.5%

unsignedinttime_check[4]={1000,3000,6000,10000};//转速调整时间系数表格unsignedcharcheck=0; //检测周期等级，分为0～4共5个等级，0为极小时间系数，4为稳定不变

void_nop_(void);

/*******************延时函数*****************/ voiddelay(inta)

{

while(a--);

}

/*******************外部中断初始化*****************/ voidinit_int0()

{

}

{

}

{

LCD_RS=0;

LCD_RW=0;

LCD_DATA=com;

delay(80);

}

voidLCD_write_data(unsignedchardat)

{

LCD_RS=1;

LCD_RW=0;

LCD_DATA=dat;

delay(80);

}

/*************LCD1602在电机调速系统下的初始化函数*************/

{

LCD_write_data('.');

LCD_write_com(0xcf);

LCD_write_data('%');

LCD_write_com(0x8b);

LCD_write_data(rps1/1000+0x30);

LCD_write_data(rps1%1000/100+0x30);

LCD_write_data(rps1%100/10+0x30);

LCD_write_data(rps1%10+0x30);

}

/***************光标闪烁开***************/ voidflash_on(void)

{

LCD_write_com(0x0f);

}

{

}

{

rps_triger=0;

}

/************显示当前占空比**************/ voiddisplay_scale(void)

{

flash_off();

LCD_write_com(0xcb);

LCD_write_data(scale/2/10+0x30);

LCD_write_data(scale/2%10+0x30);

LCD_write_com(0xce);

LCD_write_data(scale%2*5+0x30);

scale_triger=0;

}

/************显示auto模式的状态**************/

{

{

}

{

LCD_write_data('');

}

auto_triger_triger=0;

}

/************显示power的状态（on或off）*************/ voiddisplay_power(void)

{

flash_off();

LCD_write_com(0xc0);

if(power_data==0)

{

LCD_write_data('o');

LCD_write_data('f');

LCD_write_data('f');

}

{

}

}

{

{

scale--;

if(scale<=1)scale=1;

}

elseif(rps1>rps_data)

{

scale++;

if(scale>=199)scale=199;

}

scale_triger=1;

}

/************显示电机调速系统下set模式函数**************/ voiddisplay_set(void)

{

{

}

}

{

if(power==1)return;

else

{

delay(20);//按键去抖

if(power==0)

{

while(power!=1);

power_data=~power_data;

power_triger=1;

set_triger=0;

auto_triger_triger=1;

}

elsereturn;

}

}

{

{

}

}

/************set设置模式键**************/ voidfn_set()

{

if(set==1)return;

else

{

delay(20);//按键去抖

if(set==0)

{

while(set!=1);

set_triger=~set_triger;

auto_triger=0;

}

}

{

{

switch(set_data)

{

case0:if(rps1/1000>=1)rps1=rps1-1000;break;

case1:if(rps1%1000/100>=1)rps1=rps1-100;break;

case2:if(rps1%100/10>=1)rps1=rps1-10;break;

case3:if(rps1%10>=1)rps1=rps1-1;break;

}

}

else

{

if(scale<=1)scale=1;

elsescale--;

scale_triger=1;

}

}

}

{

{

{

case0:if(rps1/1000<9)rps1=rps1+1000;break;

case1:if(rps1%1000/100<9)rps1=rps1+100;break;

case2:if(rps1%100/10<9)rps1=rps1+10;break;

case3:if(rps1%10<9)rps1=rps1+1;break;

}

}

else

{

if(scale>=199)scale=199;

elsescale++;

scale_triger=1;

}

}

}

}

{

{

}

elsereturn;

}

elsereturn;

}

}

/************光标右移键（set模式下有效）**************/

voidfn_right()

{

if(right==1)return;

else

{

delay(20);//按键去抖

if(right==0)

}

}

{

}

/****************定时器0中断服务函数*****************/ voidtimer0(void)interrupt1

{

unsignedintt;

TH0=0xff; //重新装载计时常数

TL0=0x1a;

if(time_scale>=200)time_scale=0; //占空比计数控制

if(time>=4000) //如果计满1秒，计秒变量归零，并将rps的转数数据送到转速（温度）数据变量中保存

{

time=0;

time_scale=0;

if(sys_data==1)rps_data=rps*60/4;//在电机调速模式下：每转有4个脉冲，所以除以4 rps=0; //rps归零

{

}

{

}

{

if(time_scale<=scale)dac0832_addr=0xff;//PWM信号输出

elsedac0832_addr=0x00; //PWM信号输出

}

elsedac0832_addr=0x00; //PWM信号输出

if(time2>=200) //数据差值检测，0.5秒1次

{

time2=0;

t=abs(rps_data-rps1);

//电机调速系统下的参数调整等级划分if(t>1200)check=0;

else

{

if(t>500)check=1;

else

空比

}

if(auto_triger==1)check_rps();

}

elsetime3++;

}

}

/****************主函数*****************/

voidmain()