模拟量控制直流电机转速实验
PROTUES课程设计-直流电动机调速器-单片机89C51-Keil---Proteus
1 引言随着微电子技术的不断发展与进步，微处理器芯片的集成程度越来越高，单片机已可以在一块芯片上同时集成CPU、存储器、定时器／计数电路，这就很容易将计算机技术与测量控制技术结合，组成智能化测量控制系统。
在现代工业中，直流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、化工、国防等工业部门中。
直流电动机是将直流电能转换为机械能的电动机。
因其良好的调速性能而在电力拖动中得到广泛应用。
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。
直流调速系统的发展得力于微电子技术、电力电子技术、传感器技术、永磁材料技术、自动控制技术和微机应用技术的最新发展成就。
正是这些技术的进步使直流调速系统发生翻天覆地的变化。
其中电机的控制部分已经由模拟控制逐渐让位于以单片机为主的微处理器控制，形成数字与模拟的混合控制系统和纯数字控制系统，并向全数字控制方向快速发展。
本文设计了用DAC0808设计直流电动机调速器的基本方案，阐述了该调速器系统的基本结构、工作原理、运行特性及其设计方法。
本系统用电压表测量直流电动机的转速，用MCS-51单片机输出数字信号通过DAC0808芯片实现数模转换，从而输出模拟电压来控制调节直流电动机的转速。
本设计主要研究利用单片机及DAC0808实现数模转换调速，直流电机的控制和测量方法，从而对直流电机的调速控制精度、响应速度以及节约能源等都具有重要意义。
2 设计总体方案2.1 设计要求基本要求：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。
具体要求：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。
仿真：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。
8、PWM控制直流电机实验
南昌大学实验报告学生姓名：黄鹏飞学号：6100212197 专业班级：中兴通信121实验类型：□验证□综合■设计□创新实验日期：2014-5-21 实验成绩：PWM 控制直流电机实验一、实验目的熟练掌握汇编语言程序的编辑、调试和运行的过程和方法。
了解汇编语言程序的汇编、运行环境。
1．熟悉直流电动机的工作特性。
2．学习PWM 控制直流电机转速的方法。
二、实验要求1．掌握常用的编辑工具软件（如WORD、EDIT）、MASM和LINK的使用；2．根据系统提供的直流电机驱动，使用单片机PWM 驱动直流电机，并通过简单扩展口74LS244 读入8 位开关量，来控制PWM 的占空比，从而控制直流电机的转速。
3．根据实验内容编写一个程序，并在实验仪上调试和验证；三、实验说明1．直流电机介绍：PWM 是单片机上常用的模拟量输出方法，用占空比不同的脉冲驱动直流电机转动，从而得到不同的转速。
本实验需要用到CPU 模块（F3 区）、直流电机模块（A6 区）、并行数模转换模块（D8 区）、8279 显示模块（E7 区）。
直流电机电路原理参见图22-1A。
2．学习教材的相关内容，根据实验要求画出程序流程图。
3．本例说使用的汇编的软件以一个高度集成的优化DOS软件—WinMasmV2.2。
四、实验程序;//*文件名: DCMotor FOR 8088;功能：PWM控制直流电机转速实验;接线：连接直流电机模块的V-DCMotor到8255模块的PC0；; 连接8255模块的CS_8255到CPU模块的200H；; 用导线连接CPU模块的208H到扩展输入模块的CS_244；; 用8位数据线连接八位逻辑电平输出模块的JD1E到扩展输入模块的JD2C;; 八位逻辑电平显示模块的JD4B到扩展输出模块的JD1C。
;//******************************************************************* *PA8255 EQU 200H ;8255PA口地址PB8255 EQU 201H ;8255PB口地址PC8255 EQU 202H ;8255PC口地址PCTL8255 EQU 203H ;8255控制口地址D244 EQU 208HCODE SEGMENTASSUME CS:CODESTART:PUSH CSPOP DSMOV DX,PCTL8255MOV AL,80H ;设置8255口为输出口OUT DX,ALMOV DX,D244 ; 并行输入口地址IN AL,DX ; 输入数据，读开关状态MOV AH,ALDRIVE: CALL PWMMOV DX,D244 ; 并行输入口地址IN AL,DX ; 输入数据，读开关状态CMP AL,AHJE DRIVEMOV AH,ALJMP DRIVEPWM:MOV DX,PCTL8255MOV AL,01H ;PC0: 置“1”OUT DX,ALMOV CH,0MOV CL,AHCALL DELAYMOV AL,00H ;PC0: 置“0”OUT DX,ALNOT AHMOV CH,0MOV CL,AHCALL DELAYRETDELAY: MOV AL,CLCMP AL,0JNZ TOLOOPINC CLTOLOOP:LOOP $RETCODE ENDSEND START五、实验步骤与结果1）系统各跳线器处在初始设置状态。
电气传动实验报告(手写)
实验一 直流电机转速特性测定一、实验目的1.了解转速开环直流调速系统的组成。
2.测定晶闸管-电动机调速系统的转速特性。
二、实验系统组成及工作原理采用闭环调速系统, 可以提高系统的静、动态性能指标。
转速开环直流调速系统是闭环系统的基础, 实验图1-1是转速开环直流调速系统的实验线路图。
实验图1-1 带电流截止负反馈的转速单闭环直流调速系统图中电动机的电枢回路由晶闸管组成的三相桥式全控整流电路VT 供电, 转速给定信号 作为移相触发器GT的控制电压 , 由此组成转速开环直流调速系统。
三、实验设备及仪器 1.主控制屏MC012.直流电动机-负载直流发电机3.直流调压器 7.万用表 四、实验内容1.检查实验装置的有关单元2.测定晶闸管-电动机系统的开环转速特性 五、实验步骤及方法1.主控制屏开关按实验内容需要设置2.调压设备的检查和调整检查和调整电位器调节偏置电压, 使控制电压 -220, 并用万用表检测。
3.调压-电动机系统开环机械特性的测定（动机空载(发电机负载回路开路), 慢慢加电压, 使电动机转速慢慢上升至额定转速, 改变负载变阻器的阻值, 使主回路电流达到额定电流, 此时即为额定工作点（, ）。
然后再改变负载变阻器,使主回路电流从额定电流减少至空载电流, 画出转速特性。
n（r/min）I a（A）六、实验注意事项1. 调压电路正常后, 方可合上主回路电源开关SW。
2．不允许突加给定开关起动电动机, 这时, 每次起动时必须慢慢增加给定, 以免产生过大的冲击电流。
更不允许通过突合主回路电源开关SW起动电动机。
七、实验思考题n1. 电枢电压不变, 电机转速随电枢电流如何变化?答：根据Ua=CeΦn+RaIa , 由于电枢电压Ua不变, 电枢电流Ia增大, 电枢绕组等效电阻Ra上的分压变大, 而感应电动势CeΦn减小, 所以转速n下降。
实验二直流电机调压调速一、实验目的1.了解转速开环直流调速系统的组成。
《计算机控制系统实验》指导书新编xu[1]1
![《计算机控制系统实验》指导书新编xu[1]1](https://img.taocdn.com/s3/m/ba0d0676dc36a32d7375a417866fb84ae55cc35b.png)
目录目录 (1)实验一数据输入输出通道 (2)实验二信号采样与保持 (5)实验三数字PID控制 (7)实验四直流电机闭环调速控制 (9)实验五温度闭环数字控制 (11)实验六最少拍控制器的设计与实现 (13)附录 (15)实验一数据输入输出通道实验目的：1.学习A/D转换器原理及接口方法，并掌握ADC0809芯片的使用。
2.学习D/A转换器原理及接口方法，并掌握TLC7528芯片的使用。
实验设备：PC机一台，TD-ACC+实验系统一套，i386EX系统板一块实验内容：1.编写实验程序，将－5V~+5V的电压作为ADC0809的模拟量输入，将转换所得的8位数字量保存于变量中。
2.编写实验程序，实现D/A转换产生周期性三角波，并用示波器观察波形。
实验原理：1.A/D转换实验ADC0809芯片主要包括多路模拟开关和A/D转换器两部分，其主要特点是：单电源供电、工作时钟CLOCK最高可达到1200KHz、8位分辨率，8个单端模拟输入端，TTL电平兼容等，可以很方便地和微处理器接口。
ADC0809 芯片，其输出八位数据线以及CLOCK 线已连到控制计算机的数据线及系统应用时钟1MCLK (1MHz)上。
其它控制线根据实验要求可另外连接(A、B、C、STR、/OE、EOC、IN0～IN7)。
实验线路图1-1为：图1-1 A/D转换实验接线图上图中，AD0809 的启动信号"STR"是由控制计算机定时输出方波来实现的。
"OUT1" 表示386EX 内部1＃定时器的输出端，定时器输出的方波周期＝定时器时间常数。
ADC0809 芯片输入选通地址码A、B、C 为"1"状态，选通输入通道IN7；通过单次阶跃单元的电位器可以给A/D 转换器输入－5V ~ +5V 的模拟电压；系统定时器定时1ms 输出方波信号启动A/D 转换器，并将A/D 转换完后的数据量读入到控制计算机中，最后保存到变量中。
《电机调速综合实训》课程标准
《电机调速综合实训》课程标准课程代码课程类别专业课程课程类型实践课程课程性质必修课程课程学分1学分课程学时24学时修读学期第4学期适用专业电气自动化技术合作开发企业长春发电设备有限公司执笔人陈丽敏、王涛审核人杨华1．课程定位与设计思路1．1课程定位本课程是电气自动化技术专业的一门单项技能训练课程，是专业必修课程。
其目标是通过对电动机的交直流调速综合实训深化交直流调速理论知识的实际应用，对学生进行交直流调速驱动设备的型号识别、外围电路接线、参数设置、交直流调速驱动设备的使用方法训练。
通过实训使学生具有直流调速装置及变频器的型号识别、外围端子接线、调速参数设置能力。
与后续电气控制柜装配等课程相衔接，共同培养学生对电动机交直流调速技术综合应用的实践能力。
1．2设计思路通过对电气自动化技术专业工作岗位分析，根据专业人才培养目标，确定本课程的学习内容为直流电动机的开环测速、交流电动机的变频调速。
采用项目化实训教学方式，把每一个项目设计成工作任务，通过完成典型工作任务，使学生了解交直流调速系统的工作原理、调速指标及调速方法；掌握变频器的参数分组设置；综合训练学生交直流调速驱动设备的型号识别、外围电路接线、参数设置操作等实践应用技能。
参考学时：24学时，参考学分：1学分。
2．课程目标通过本课程的学习，使本专业的学生能够进一步理解交直流调速技术的基础知识，掌握常用的交直流调速系统的组成、工作原理、调速指标、调速方法、具有交直流调速驱动设备的型号识别、外围电路接线、参数设置操作等实践应用技能。
培养学生独立思考分析与解决问题的能力，同时为学习电气控制柜装配等后续课程打下坚实的基础。
具体如下：2．1能力目标（1）能够正确识别与分析交直流控制系统的特性。
（2）能够熟练使用实验台进行直流电动机的开环测速。
（3）能够熟练使用变频器进行交流三相异步电动机的调速控制。
（4）能够按照交直流调速系统的控制要求进行设备的选型。
（5）能够根据系统功能进行系统调试和简单故障检修。
2014DVCC实验指导书
实验一指令系统和编程练习实验类型：验证一、实验目的进一步掌握汇编语言设计和调试方法。
二、实验内容把7000H、7001H的低位相拼后送入7002H，一般本程序用于把显示缓冲区的数据取出拼装成一个字节。
三、实验程序框图图1 拼字实验程序框图四、实验步骤1、双击桌面上DVCC实验系统图标，在源程序文件编辑窗口编辑实验源程序。
2、设定仿真模式。
选择“选项”菜单中的“系统设置”子菜单，将仿真方式设定为内程序、内数据。
3、PC机与DVCC实验系统联机。
首先，DVCC实验系统上电，按下DVCC实验系统的红色复位按钮，在数码管显示“P.”的状态下，按下监控键盘的PCDBG键，其次，点击DVCC联机软件调试工具栏的联接按钮。
若联机通过，在软件主窗口中显示源程序文件编辑窗口、寄存器窗口及反汇编窗口，表示可以进行后续的工作，否则，提示：联机失败！重试？此时，应查找原因，直至联机通过。
4、应用联机软件中将7000H单元数据置成03H，7001H单元数据置成04H。
操作如下：（1）选择“动态调式”菜单中的“填充数据”选项，出现数据块操作对话框。
（2）在数据块操作对话框中，点击”填充”项。
方法一：在参数输入选项中，选择相同数据，将起始地址设为7000，中止地址设为7000，填充数设为03。
操作对象选择仿真RAM。
“填充”项设定完毕，点击开始按钮后点击关闭，则将7000H单元数据置成03H，采用相同的方法可设置7001H单元为04H。
方法二：在参数输入选项中，选择增量数据，将起始地址设为7000，中止地址设为7001，数据上设为03，数据下设为04。
操作对象选择仿真RAM。
“填充”项设定完毕，点击开始按钮后点击关闭，则将7000H单元数据置成03H，7001H单元数据置成04H。
5、编译实验源程序。
点击调试工具栏编译按钮，若源程序没有错误，信息窗口应提示：NO ERROR FOUND。
否则，在信息窗口中显示相应的错误说明，此时，双击信息窗口中出错说明所在行回到源程序文件编辑窗口查错，直至编译通过，没有错误信息。
PWM直流电机调速实验报告
直流电机PWM调速模块由测速电路和PWM调速电路两部分组成。模块的电源由接口总线引入。本模块使用的电机为5V直流电机。
1）电机测速部分
①直流电机测速原理介绍
电机测速部分由光电开关完成，电机带动一个周边均匀分布圆孔的金属圆盘，当电机转动时，圆盘跟着一起转动。光源发出的光通过圆孔照射到光电器件上，当圆孔随着电机轴转动时，光电开关可以输出和圆孔数目相同的脉冲，从而测得转速。
3.观察直流电机转速，一段时间后控制在程序设定的值30转/S的左右。
三、实验原理图
四、实验原理
1.PWM的调速原理
PWM调速是通过改变输出脉冲的占空比，从而改变电机转速的一种调速方法。PWM调速分为单极性和双极性两种。在单极性方式下，电机的转动方向不变，改变的只是转速；而在双极性方式下，电机的转动方向和转速都是可变的。本实验是单极性控制，其基本原理如下：
shortdelay(PWMH);
PWM=0;//turn off电机
shortdelay(PWML);
}
}
五、实验结论及讨论
本实验成功实现了直流电机转速的控制，转速设定值为30r/s，通过数码管显示出当前转速，和设定值，利用脉宽调制原理对电机转速进行间接控制。
本实验实现了通过PWM方法使输出电压改变从而改变直流电机转速的目标，并且电机的转速可以显示出来。因此，本实验既达到了动态调节电机转速，又实现了实时检测电机运转情况。
机电一体化实验报告
题目：
PWM直流电机调速实验
学生姓名：
学号：
指导教师：
张友旺
学院：
机电工程学院
专业班级：
机械1604班
日期2019年12月
电力电子技术及自动控制系统实验指导书：晶闸管直流调速系统的调试
实验三 晶闸管直流调速系统的调试一、实验目的1.分析晶闸管半控桥式整流电路电机负载（反电动势负载）时的电压、电流波形。
2.熟悉典型小功率晶闸管直流调速系统的工作原理，掌握直流调速系统的整定与调试。
3.测定直流调速系统的机械特性。
二、实验设备高自EAD —I 型电力电子与自控系统实验装置 万用表 双踪示波器 滑动变阻器直流电机机组，带涡流制动和机械制动负载，并有光电数字测速计及转速反馈模拟量输出。
机组的直流电机为SZD01型稀土高性能永磁直流电动机，电机的额定值为P nom =100W ，U nom =90V ，I nom =1.5A ，n nom =1000，T nom =1Nm ，Ω=11a R 。
三、实验电路实验电路具体接线如图3-1所示 四、实验原理此调速系统是小容量晶闸管直流调速装置，适用于4kW 以下直流电动机无级调速。
装置的主回路采用单相半控桥式晶闸管可控整流电路，触发电路采用电压控制的单结晶体管移相触发电路。
具有电压负反馈和电流正反馈及电流截止负反馈环节，电路均为分离元件，用于要求不太高的小功率传动调速场合。
1.晶闸管直流调速系统的基本工作原理虽然采用转速负反馈可以有效地保持转速的近似恒定，但安装测速发电机比较麻烦，费用也多。
所以在要求不太高的场合，往往以电压负反馈加电流正反馈来代替转速负反馈。
这是由于当负载转矩变化（设转矩增加）而使转速降低时，电动机的电枢电流将增加，而电流的增加，整流装置的内阻和平波电抗器上的电压降落也成正比地增加，这样，电动机电枢两端的电压将减小，转速也因此要下降，因而可考虑引入电压负反馈，使电压保持不变。
另一方面，电枢电流（d I ）的大小也间接地反映了负载转矩l T （扰动量）的大小（d T m l I K T T Φ=≈），因此可考虑采用扰动顺馈补偿，引入电流正反馈，以补偿因负载转矩l T （扰动）增加而形成的转速降。
电压负反馈不能弥补电枢压降所造成的转速降落，调速性能不太理想。
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实验报告
课程名称单片机原理及应用
专业班级
姓名
学号
电气与信息学院
和谐勤奋求是创新
实验教学考核和成绩评定办法
1．课内实验考核成绩，严格按照该课程教学大纲中明确规定的比重执行。
实验成绩不合格者，不能参加课程考试，待补做合格后方能参加考试。
2．单独设立的实验课考核按百分制评分，考核内容应包括基本理论、实验原理和实验。
3．实验考核内容包括：1）实验预习；2）实验过程（包括实验操作、实验记录和实验态度、表现）；3）实验报告；权重分别为0.2 、0.4 、0.4；原则上根据上述三个方面进行综合评定。
学生未取得1）和2）项成绩时，第3）项成绩无效。
4．实验指导教师应严格按照考核内容分项给出评定成绩，并及时批改实验报告，给出综合成绩，反馈实验中出现的问题。
实验成绩在教师手册中有记载。
实验报告主要内容
一．实验目的
二．实验仪器及设备
三．实验原理
四．实验步骤
五．实验记录及原始记录
六．数据处理及结论
七．实验体会（可选项）
注：1. 为了节省纸张，保护环境，便于保管实验报告，统一采用A4纸，实验报告建议双面打印（正文采用宋体五号字）或手写,右侧装订。
2. 实验类别指验证、演示、综合、设计、创新（研究）、操作六种类型实验。
3. 验证性实验：是指为了使学生巩固课程基本理论知识而开设的强调演示和证明，注重实验结果（事
实、概念或理论）的实验。
4. 综合性实验：是指实验内容涉及本课程的综合知识或本课程相关的课程知识的实验。
5. 设计性实验：是指给定实验目的、要求和实验条件，由学生自行设计实验方案并加以实现的实验。