用单片机控制直流电机正反转的系统设计

用单片机控制直流电机正反转的系统设计一、系统设计内容用单片机AT89C51控制直流电机正反转。在此将由89C51的P2.0、P2.1通过晶体管控制继电器，当P2.0输出低电平，P2.1输出高电平时，三极管Q1导通，而三极管Q2截止，从而导致与Q1相连的继电器吸合，电机因两端产生电压而转动。由P3.0、P3.1，P3.2控制电机的正转、反转和停止。在图中，在两个继电器的两端都反向接了一个二极管，这非常重要，当使用电磁继电器时必须接。原因如下：线圈通电正常工作时，二极管对电路不起作用。当继电器线圈在断电的一瞬间会产生一个很强的反向电动势，在继电器线圈两端反向并联二极管就是用来消耗这个反向电动势的，通常将这个二极管称为消耗二极管，如果不加这个消耗二极管，反向电动势就会直接作用在趋动三极管上，很容易将三极管烧毁。二、系统设计目标（1）掌握趋动电机正反转的电路。（2）用PROTEUS实现电机正反转电路的设计，进行实时交互仿真。三、系统设计步骤1、PROTEUS电路设计实现用单片机AT89C51控制直流电机正反转原理图，如图所示。（1）选取元器件：①单片机：AT89C51②电阻：RES③直流电机：MOTOR④按钮：BUTTON⑤三极管：NPN⑥继电器：RELAY⑦二极管：DIODE（2）放置元器件、放置电源和地、连线、元器件属性设置。直流电机正反转的原理如图所示，整个电路设计操作都在ISIS平台中进行。关于元器件属性的设置在此实例中需要特别注意：①三极管基极的限流电阻更改为1KΩ。②双击电机图标，弹出如图所示的电机属性对话框，在NominalVoltage一栏中将默认值改为5V。双击继电器图标，在弹出如图所示的继电器属性对话框中，在ComponentValue一栏中将默认值更改为5V。2、源程序设计与目标代码文件生成1）程序流程图2）源程序设计①汇编语言源程序：ORG0000HLJMPMAINORG0030HMAIN:MOVA,P3ANLA,#07HCJNEA,#6，PZZMOVP2，#01HLCALLDELAYAJMPMAINPZZ:CJNEA,#5,PFZMOVP2,#02HLCALLDELAYAJMPMAINPFZ:CJNEA,#3,MAINMOVP2,#03HLCALLDELAYDELAY:MOVR5,#195C1:MOVR6,#255DJNZR6,$DJNZR5,C1RETEND3、PROTEUS仿真加载目标代码文件俺，双击编辑窗口的AT89C51器件，在弹出属性编辑对话框ProgramFile一栏中单机打开按钮，出现文件浏览对话框，找到dianji.hex文件，单机“打开”按钮，完成添加文件。单机按钮，启动仿真，仿真运行片段如图所示。如图所示为电机正转运行状态，按下“正转”按钮，P2.0口输出高电平，三极管处于导通状态，继电器吸合，从而使电机左端为高电平。右端依然为低电平（由于P2.1口输出低电平，三极管处于截止状态，继电器不吸合）。在电机两端有一个+5V的电压，所以电机正转。如图所示为电机反转运行状态，按下“反转”按钮，原理与正转的情况恰好相反，故不详述。但应注意两个图中继电器开关状态，是恰好相反的。这样在两种情况下，电机的转向是相反的。四、扩展练习在此系统的基础上加上两个按键：加速和减速，控制电机的转速，思考硬件和软件应该如何改动。用单片机设计一直数字电压表一、系统设计内容利用单片机AT89C52和ADC0809设计一个数字电压表，能够测量0--5V之间的电压值，用四位数马管显示。数字电压表利用A/D转换原理，将被测模拟量转换成数字量，并用数字方式显示测量结果的电子测量仪表。A/D转换器的精度影响数字万用表的准确度。本书采用ADC0808对输入模拟信号进行转换，控制核心AT89C51单片机对转换的结果进行运算和处理，最后驱动输出装置显示数字电压信号，通过Proteus仿真软件实现接口电路设计，进行实时仿真。设计的数字电压表可以测量0--5V的电压值，AT89C51为8位单片机，当ADC0808的输入电压为5V时，输出数字量值为FFH，故最大分辨率为0.0196V。如果要获得更高的精度，需采用12位、13位等高于8位的A/D转换器。数字电压表的显示部分可以增加BCD码调整程序来通过四位数码管显示其数据。本设计的显示偏差，可以通过校正0808的基准参考电压来解决，或采用软件编程来校正其测量值。本书用单片机AT89C51、ADC0808、和数码管构成一个简易数字电压表控制系统，在设计过程中通过Proteus仿真软件进行测试，具有电路简单、成本低、精度高、速度快和性能稳定等优点。二、系统设计目标1、掌握Proteus中电压探针和电压表的使用方法。2、通过制作简易电压表，学会A/D转换芯片在单片机应用系统中的硬件接口技术和编程方法。3、了解ADC0809芯片的功能以及使用方法。三、系统设计步骤1、Proteus电路设计利用单片机AT89C52和ADC0809设计一个数字电压表的原理图如图所示。（1）选取元器件：①单片机：AT89C52②电阻：RES③4位共阴极的数码管：7SEG-MPX4-CC④A/D转换芯片：ADC0808（代替0809）⑤电位器：POT-LOG⑥瓷片电容：CAP⑦晶振：CRYSTAL(2)放置元器件、电源和地、连线、元器件属性设置。数字电压表的原理图如图所示，整个电路设计操作都在ISIS平台中进行。①电压探针和电压表。单机工具栏中中的电压探针按钮，连接到实时监控的电路上，以便仿真时观察该处电压的实时变化，如图所示。单击工具栏中的按钮（虚拟仪器），在对象选择器列表中选择DCVOLTMETER（直流电压表），在ISIS编辑窗口中合适位置单击就可以将电压表放置好。通过电压表可以观察到电位器电压的实时变化。②ADC0809与单片机的接口电路需要做些说明。ADDA、ADDB、ADDC：在本实例中直接将ADDA、ADDB、ADDC接地，选通INO通道。CLK：在如图的电路中，CLK与P3-3口相连，单片机通过软件的方法在P3-3口输出时钟信号供ADC0809使用。START:在图的电路中，START于P3-0口相连。D0-D7:8位转换结果输出端。在如图所示的电路中，于P0口相连读出转换结果。EOC:ADC0809自动发出的转换状态端，在图所示的电路中，EOC与P3-2口相连。OE:转换数据允许输出控制端，在图所示的电路中，OE与P3-1口相连。ALE:在图所示的电路中将ALE与START相连。由于ALE和START连在一起，因此ADC0809启动转换同时也在锁存通道地址。2、源程序设计与目标代码文件生成（1）程序流程图