基于51单片机的直流电机转速测量及控制.pdf

-

单片机原理与应用

课程设计

院系信息工程学院

班级自动化121

学生晓峰

学号

期2015/7/9

任务要求

基于51单片机的直流电机转速测量与控制

一、设计目的

1.通过本次课程设计加深对单片机课程的全面认识复习和掌握，对单片机课程的

应用有进一步的了解。

2.掌握定时器、终端的设置和变成原理。

3.掌握单片机原理、构造、指令、接口及应用。

4.通过此次课程设计能够将单片机硬件结合起来，获得单片机应用系统设计的根

本理论，根本只是和根本技能，掌握单片机应用系统各主要环节的设计、调试方

法。

二、根本要求

1.,以80C51的根本知识和方法为根底，通过系统扩展到达应用单片机的目的。

2.根据应用系统构造规模的要求，掌握单片机外部扩展系统的硬件设计的根本过

程，正确合理选择期间，绘制应用系统原理图。

3.根据设计任务和要求，画出程序整体流程图，然后进展各程序模块的设计，编

写控制程序。

4.掌握如何应用单片机仿真器或编程器来开发应用及仿真调试的过程，反复修改

测试直至完成任务。

三、设计容

设计并调试一个程序使其实现如下功能：

1.在实验平台上通过键盘输入一个转速的设定值〔例如25rpm〕，并在数码管上

显示；

.z

-

2.采用比例调节方法，使电机转速稳定在设定值；

3.测量电机的转速，并在实验平台数码管上显示；

4.转速稳定后，可随时修改转速设定值；

5.优化比例调节系统，使电机转速的调节时间较短，并尝试参加积分、微分环节，

改善转速的静态和动态特性。电机转速不允许出现振荡。

基于51单片机的直流电机转速测量与控制

摘要：本设计主要完成以AT89C51单片机为核心的直流电机的测速系统，通过矩

阵键盘给定转速，并在数码管上显示设定值。采用霍尔传感器进展速度测量，利

用PID控制和DAC0832进展模数转换使直流电机转速稳定在设定值。动态显示实

际转速。电机可以快速的到达设定值，且不会出现震荡现象。

关键词：直流电机，STC89C51，矩阵键盘，设定值，霍尔传感器，DAC0832，PID

正文

1.系统设计

本设计主要完成以STC89C51单片机为核心的直流电机的测速系统，通过矩阵键

盘给定转速，并在数码管上显示设定值。采用霍尔传感器进展速度测量，利用PID

控制和DAC0832进展模数转换使直流电机转速稳定在设定值。动态显示实际转速。

系统构造图如下列图所示

矩阵键盘

PID控制STC89C51单数码管显示

片机

DAC0832

直流电机霍尔传感器

测速

图1系统构造图

本系统主要使用了STC89C51单片机、霍尔传感器测速、DC0832模数转换进

展转速控制。现将主要模块介绍如下：

1.1STC89C51

STC89C51是标准的40引脚双列直插式集成电路芯片，引脚排列如下图。

图2STC89C51

.z

-

ALE：地址锁存控制信号。在系统扩展时，ALE用于控制把P0口输出的低8位地

址锁存起来，以实现低位地址和数据的隔离。此外，由于ALE是以晶振1/6

的固定频