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基于MCS-51单片机控制直流无刷电动机毕业论文.doc

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基于MCS-51单片机控制直流无刷电动机毕业论文 目 录 前 言 1 第1章 单片机概述 3 1.1单片机概述 3 1.2单片机的特点及应用领域 4 1.2.1单片机的特点 4 1.2.2单片机的应用领域 5 第2章 MCS-51系列单片机的结构及工作原理 7 2.1 MCS-51单片机的硬件结构 7 2.2 MCS-51单片机的引脚及其功能描述 8 2.3 MCS-51单片机的工作方式 11 2.4 MCS-51单片机的最小应用系统 13 2.5 MCS-51单片机的指令系统 14 2.5.1 指令系统概述 14 2.5.2 指令系统简介 14 第3章 直流无刷电动机简介 18 3.1直流无刷电动机的基本组成 18 3.2直流无刷电动机的工作原理 19 第4章 单片机控制直流无刷电动机 23 4.1 预备知识 23 4.2 设计要求 23 4.3硬件设计 23 4.3.1 电动机介绍 23 4.3.2 电动机驱动器介绍 25 4.3.3 控制电路设计 31 4.4 软件设计 40 4.4.1 程序流程图 40 4.4.2 程序清单 43 结 论 49 谢 辞 50 参考文献 51 附 录 52 外文资料翻译 53 前 言 20世纪人们跨越了三个“电”的时代,即电气时代、电子时代和计算机时代。单片机作为微型计算机的一个重要分支,现如今已经得到了全面的发展,它以体积小、功能全、价格低等一系列特点在国内外都获得了广泛的应用,人们对于单片机的功用范围也提出了更高的要求。随着微电子技术,系统集成技术和电子技术的高速发展,一大批新颖、独特、高集成度、高性价比的单片机竞相问世。单片机的使用领域已经深入到了智能仪表、通信设备、实时工控、导航系统、家用电器等工业、农业、国防、教育等方方面面。 虽然目前市场上单片机的种类很多,世界各大公司以MCS-51单片机基本内核为核心的各种扩展型、增强型的单片机不断推出,但最具典型的当属英特尔公司的MCS-51系列单片机。该系列单片机是一种通用型的8位单片机,性价比较高,具有品种全、功能强、软硬件数据丰富等特点应用的量及其范围较大,至今为止,MCS-51系列单片机及其扩展型、增强型仍为单片机市场上的主流机型。 直流无刷电动机是在直流电动机的基础之上发展而来的,它是步进电动机的一种,继承了直流电动机的启动转矩大、调速性能好等特点克服了需要换向器的缺点在交通工具、家用电器及中小功率工业市场占有重要的地位。直流无刷电动机不仅在电动自行车、电动摩托车、电动汽车上有着广泛的应用,而且在新一代的空调机、洗衣机、电冰箱、吸尘器,空气净化器等家用电器中也有逐步采用的趋势,尤其是随着微电子技术的发展,直流无刷电动机逐渐占有原来异步电动机变频调速的领域,这就使得直流无刷电动机的应用范围越来越广。 本毕业设计就是基于MCS-51系列单片机控制直流无刷电动机,利用所学的知识实现单片机控制直流无刷电动机的启动、停止、急停、正反转,加减速等控制,并对直流无刷电动机运行状态进行监视和报警。详细介绍单片机的种类、结构、功能、适用领域和发展历史、未来前景及其直流无刷电动机的工作原理、控制结构等内容,既着重单片机的基本知识、功能原理的深入阐述,又理论联系实际详细剖析单片机控制直流无刷电动机的过程。 本毕业设计论参考数鉴专学单爱学术论讨论经验对们最诚挚谢论写时样导师帮谢难错误处1章 单片机概述 1.1单片机概述 单片机自20世纪70年代问世以来,作为微型计算机的一个重要分支,得到了快速的发展。它以体积小、功能全、价格低等特点,赢得了广泛的应用,已经渗透到了社会生活的各个领域。 单片机(single-chip microcomputer)是一种集成电路芯片,采用超大规模技术把具有数据处理能力(算术运算、逻辑运算、数据传送、中断处理等)的微处理器(CPU)、随机存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、输入输出接口电路(I/O)、串行通信口(SCI)、脉宽调制电路(PWM)、定时计算器、A/D转换器及D/A转换器等电路集成到一块半导体硅片上,这些电路能在软件的控制下准确、迅速、高效的完成设计者事先规定的任务,这样的一块具有一台计算机的属性,可以构成一个最小而完善的的计算机系统的电路芯片就称为单片微型计算机,简称单片机。 目前,单片机正朝着高性能和多品种方向发展趋势将是进一步向着CMOS化、低功耗、小体积、大容量、高性能、低价格和外围电路内装化等几个方面发展。下面是单片机的主要发展趋势。CMOS化? CMOSComplementary Metal Oxide Semiconductor)电路的特点是低功耗、高密度、低速度、低价格。采用双极型半导体工艺的TTL电路速度快,但功耗和芯片面积较大。随着技术和工艺水平的提高,又出现了HMOS(高密度、高速
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