单片机课程设计
课题：直流电机调速
系 别：电气与电子工程系 专 业：自动化 姓 名： 学 号：
河南城建学院
2010年 12月 29日
成绩评定·
一、指导教师评语（根据学生设计报告质量、答辩情况及其平时表现综合
评定）。
二、评分
设计报告评分 课程设计 评分项目 任务完成 情 况 报告质量 （20分） （40分） 得分
答辩评分 表达情况 （10分） 回答问题 情 况 （10分） 平时表现评分 工作态度与纪律 （10分） 独立工作 能力 （10分） 合 计 （100分） 课程设计成绩评定
班级 姓名 学号
成绩： 分（折合等级 ） 指导教师签字 年 月 日 一、设计目的
（1） 研究直流电机的调速性能 （2） 学会数模转换器的使用与连接 二、设计要求
通过改变A/D输入来调节D/A输出，进而控制直流电动机的转速。 三、总体设计
1、本设计采用STC89C52做为主要芯片，输入汇编语言程序，采用DAC0832作为数模转换芯片，输出直流电机所需的电压，通过控制直流电机的输入电压来控制它的转速。下面作为控制直流电机的转速的方案做比较：
方案一：通过控制直流电机的电枢电压调速（即本实验所采用的方案），对于小容量的电机，当要求转速不太精确的情况下，采用控制直流电机的电枢输入电压或电流是一种十分方便而竞经济的方法，输入电压（电流）容易控制而又容易得到，所以采用本方案。 方案二：通过控制直流电机的激磁大小来控制直流电机的转速，此方案需要能调节激磁的直流电机，电路的气他部分则相同，然而对于这类电机，价格相对较贵，较之方案一则显得不那么经济，况直流电机调速本身是一种相对较小的系统，所以本方案较之方案一相对复杂且不经济。
方案三：即将方案而二和三结合起来，此方案相对来说则更为复杂和不经济，因此选择方案一。
四、各部分电路设计
设计包含三部分：
（1）时钟电路，本设计的时钟电路如下：
由一个晶振，两个22pF电容组成为电路提供所需时钟脉冲。
（2）主电路，主电路采用一个
80c52和一个0832来输出电路调
节后的模拟信号，来供给直流电机，其图如下：
电路由P2.7 口输出作为0832的片选信号和控制数据传输控制信号输入的信号，P3.6口作为0832的写选通信号控制输入的信号和DAC寄存器选通输入端的信号，同时有P0口输出八位电信号给0823的D0~D7作为数据输入端。dDAC0832和C51的一脚图如下：
时钟电路的晶振一端接XTAL1，另一端接XTAL2，电解电容的正极端接C52的RST，保持低电平，保证单片机正常工作，同时作为复位端当加上两个及其周期的高电平时使单片机复位（本设计没有采用）正常工作时此端的电平要低于0.5v。EA位接高电平单片机访问内部程序存储器。
89C52是INTEL公司MCS-51系列单片机中基本的产品，它采用INTEL公司可靠的CHMOS工艺技术制造的高性能8位单片机，属于标准的MCS-51的HCMOS产品。它结合了HMOS的高速和高密度技术及CHMOS的低功耗特征，它基于标准的MCS-51单片机体系结构和指令系统，属于80C51增强型单片机版本，集成了时钟输出和向上或向下计数器等更多的功能，适合于类似马达控制等应用场合。89C52内置8位中央处理单元、256字节内部数据存储器RAM、8k片内程序存储器（ROM）32个双向输入/输出(I/O)口、3个16位定时/计数器和5个两级中断结构，一个全双工串行通信口，片内时钟振荡电路。此外，89C52还可工作于低功耗模式，可通过两种软件选择空闲和掉电模式。在空闲模式下冻结CPU而RAM定时器、串行口和中断系统维持其功能。掉电模式下，保存RAM数据，时钟振荡停止，同时停止芯片内其它功能。80C52有PDIP(40pin)和PLCC(44pin)两种封装形式。
主要功能特性
· 标准MCS-51内核和指令系统 · 片内8kROM(可扩充64kB外部存储器) · 32个双向I/O口 · 256x8bit内部RAM(可扩充64kB外部存储器) · 3个16位可编程定时/计数器 · 时钟频率3.5-12/24/33MHz · 向上或向下定时计数器 · 改进型快速编程脉冲算法 · 6个中断源 · 5.0V工作电压 · 全双工串行通信口 · 布尔处理器 —帧错误侦测 · 4层优先级中断结构 —自动地址识别 · 兼容TTL和CMOS逻辑电平 · 空闲和掉电节省模式 管脚说明 · PDIP(40)和PLCC(44)封装形式 VCC：供电电压。 GND：接地。 P0口：P0口为一个8位漏级开路双向I/O口，每脚可吸收8TTL门电流。当P1口的管脚第一次写1时，被定义为高阻输入。P0能够用于外部程序数据存储器，它可以被定义为数据/地址的第八位。在FIASH编程时，P0 口作为原码输入口，当FIASH进行校验时，P0输出原码，此时P0外部必须被拉高。 P1口：P1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O口，P1口缓冲器能接收输出4TTL门电流。P1口管脚写入1后，被内部上拉为高，可用作输入，P1口被外部下拉为低电平时，将输出电流，这是由于内部上拉的缘故。在FLASH编程和校验时，P1口作为第八位地址接收。
P2口：P2口为一个内部上拉电阻的8位双向I/O口，P2口缓冲器可接收，输出4个TTL门电流，当P2口被写“1”时，其管脚被内部上拉电阻拉高，且作为输入。并因此作为输入时，P2口的管脚被外部拉低，将输出电流。这是由于内部上拉的缘故。P2口当用于外部程序存储器或16位地址外部数据存储器进行存取时，P2口输出地址的高八位。在给出地址“1”时，它利用内部上拉优势，当对外部八位地址数据存储器进行读写时，P2口输出其特殊功能寄存器的内容。P2口在FLASH编程和校验时接收高八位地址信号和控制信号。
P3口：P3口管脚是8个带内部上拉电阻的双向I/O口，可接收输出4个TTL门电流。当P3口写入“1”后，它们被内部上拉为高电平，并用作输入。作为输入，由于外部下拉为低电平，P3口将输出电流（ILL）这是由于上拉的缘故。P3口作为AT89C51的一些特殊功能口，管脚 备选功能
P3.0 RXD（串行输入口） P3.1 TXD（串行输出口） P3.2 /INT0（外部中断0） P3.3 /INT1（外部中断1） P3.4 T0（记时器0外部输入） P3.5 T1（记时器1外部输入） P3.6 /WR（外部数据存储器写选通） P3.7 /RD（外部数据存储器读选通）
RST：复位输入。当振荡器复位器件时，要保持RST脚两个机器周期的高电平时间。
ALE/PROG：当访问外部存储器时，地址锁存允许的输出电平用于锁存地址的地位字节。
在FLASH编程期间，此引脚用于输入编程脉冲。在平时，ALE端以不变的频率周期输出正脉冲信号，此频率为振荡器频率的1/6。因此它可用作对外部输出的脉冲或用于定时目的。然而要注意的是：每当用作外部数据存储器时，将跳过一个ALE脉冲。如想禁止ALE的输出可在SFR8EH地址上置0。此时， ALE只有在执行MOVX，MOVC指令是ALE才起用。另外，该引脚被略微拉高。如果微处理器在外部执行状态ALE禁止，置位无效。 /PSEN：外部程序存储器的选通信号。在由外部程序存储器取指期间，每个机器周期两/PSEN有效。但在访问外部数据存储器时，这两次有效的/PSEN信号将不出现。/EA / VPP：当/EA
保持低电平时，则在此期间外部程序存储器（0000H-FFFFH），不管是否有内部程序存储器。注意加密方式1时，/EA将内部锁定为RESET；当/EA端保持高电平时，此间内部程序存储器。在FLASH编程期间，此引脚也用于施加12V编程电源（VPP）。 XTAL1：反向振荡放大器的输入及内部时钟工作电路的输入。
XTAL2：来自反向振荡器的输出。 振荡器特性 外接石英晶体或者陶瓷谐振器以及电容C1、C2接在放大器
的反馈回路（AT89C52内部有一个用于构成内部振荡器的高增益反相放大电路，XTAL1、XTAL2分别是该放大器的输入和输出端）中构成并联振荡电路。
为了使装置能够被外部时钟信号激活，XATL1应该有效，而XTAL2应该被悬空。由于输入到内部的时钟信号电路通过了一个二分频的信号，外部信号的工作周期比没有别的要求，但是最大值和最小值的大小可以在数据表上观察出来。
当正常工作时，外部振荡器可以计算出XTAL1上的电容，最大可达到100pF。这是由于振荡器电容和反馈电容之间的相互作用。当外部信号是标准高电平或者低电平时，电容不会超过20pF
空置模式
用户的软件都可以调用空置模式。当单片机出于这种模式，
耗能就会自然降低。特殊功能端和板子上的随机存储器在空置状态保
持各自的电平。但是处理器阻止装置执行指令。空置模式会被激活如果端口处于复位状态或者中断系统有效。
（3）调速控制部分：由P1.0和P1.2两个输入端分别控制电机的加速和减速，其图如下：
五、整体电路图
（1）本设计的整体电路如下：
六、设计总结
1 设计过程中遇到的问题及解决方法：
（1） 89C51的功能引脚图和接线方法不是很了解，但是在设计过程中运用参考书和通过向老师咨询的一解决。
（2）在焊接的过程中由于不太熟练焊接技术造成焊接时间花费很多，后来由于焊接的次数多了，焊接的方法也逐渐的熟悉起来，。 2 设计体会
单片机是现代化的硬件设备，为我们的生活带来了很多便利，随着科学技术的日新月异，现代化的设备逐渐向自动化迈进，而单片机技术是自动化的必备手段，他方便实用，为自动化生产带来了很多便利，因此学好单片机技术显得有为重要，而在单片机的学习中实验和实践则是更必不可少，动手操作可以使我们对书本知识更加了解，同时为我们将来在实际生产中的世纪应用也是大有裨益，对网络和书本知识的检索能力也得到提升。 3 对设计的建议
希望以后这种的设计会更多，让我们的书本知识和实际操作联系起来，让书本知识活跃在我们的生活中，那样我们的书本知识学着就不再那么枯燥乏味。 参考文献
《单片机的原理及应用》 人民邮电出版社
《MCS-51单片机应用系统设计系统配置与接口技术》何立民
《51单片机应用从零开始》清华大学出版社
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