设计题目:直流电机控制电路设计
一设计目得
1掌握单片机用PWM实现直流电机调整得基本方法,掌握直流电机得驱动原理。
2学习模拟控制直流电机正转、反转、加速、减速得实现方法. 二设计要求
用已学得知识配合51单片机设计一个可以正转、反转或变速运动得直流电机控制电路,并用示波器观察其模拟变化状况。
三设计思路及原理
利用单片机对PWM信号得软件实现方法.MCS一51系列典型产品8051具有两个定时计数器。因为PWM信号软件实现得核心就是单片机内部得定时器,所以通过控制定时计数器初值,从而可以实现从8051得任意输出口输出不同占空比得脉冲波形。从而实现对直流电动机得转速控制。
.AT89C51得P1、0—P1、2控制直流电机得快、慢、转向,低电平有效.P3、0为PWM波输出,P3、1为转向控制输出,P3、2为蜂鸣器。PWM控制DC电机转速,晶振为12M,利用定时器控制产生占空比可变得PWM波,按K1键,PWM值增加,则占空比增加,电机转快,按K2键,PWM值减少,则占空比减小,电机转慢,当PWM值增加到最大值255或者最小值1时,蜂鸣器将报警
四实验器材
DVCC试验箱导线若电源等器件
PROTUES仿真软件KRIL软件
五实验流程与程序
#include 〈 reg51、h >
sbitK1 =P1^0;增加键
sbit K2 =P1^1 ; 减少键
sbit K3 =P1^2;转向选择键
sbit PWMUOT =P3^0; PWM波输出??
sbitturn_around =P3^1 ;?转向控制输出
sbit BEEP =P3^2 ;蜂鸣器
unsigned int PWM;
void Beep(void);
void delay(unsigned int n);
void main(void)
{
TMOD=0x11;//设置T0、T1为方式1,(16位定时器) TH0=0 ; 65536us延时常数{t=(65536—TH)/fose/12} ?TL0=0;
TH1=PWM; //脉宽调节,高8位
? TL1=0;
EA=1;? //开总中断
ET0=1; //开T0中断?
ET1=1;??//开T1中断
TR0=1 ;//T0定时允许
while(1)
{?
if(K3==0&&K1==1&&K2==1) // 转向
?{
turn_around=!turn_around;?????}
? while(K3==0); //检测K3就是否释放
?do{
PWM++ ;
?if(PWM>0xfe)//防止PWMS计数溢出??{
???PWM=0xff;
???}
???if(PWM==0xff)Beep() ; 响
??delay(3000);
}
while(K1==0&&K2==1);
do{
?PWM—- ;
????if(PWM<1)
??????{
????PWM=1;
?????}
??if(PWM==1)Beep() ;
????delay(3000);
}
while(K1==1&&K2==0);
}
}
void timer0()interrupt 1 using2 // 定时器0中断服务程序
{
TR1=0 ; ? //T1禁止
?TH0=0 ;//置T0定时常数
?TL0=0 ;
TH1=PWM ; //置T1定时常数
??TL1=0;
?TR1=1 ;?//T1允许
??PWMUOT=0 ;// PWM波输出0
}
void timer1() interrupt 3 using 3 //定时器1中断服务程序
{
TR1=0;?//T1禁止?
PWMUOT=1 ; //PWM波输出1
}
void Beep(void) //蜂鸣器子程序{
unsigned char i;
for (i=0;i<100;i++) {
delay(100);
BEEP=!BEEP;
}
BEEP=1;
delay(100);
}
void delay(unsigned int n)?{
while(n--);
}
六Proteus仿真截图
此次试验通过仿真系统进行了仿真,按下相应得开关,可实现控制直流电机得加速、减速及转向。
八实验结论与心得
通过软件得设计及运行,实验达到了预期得结果,实现了电机得正转、反转,加速与减速设计。设计过程中遇到了很多得问题,但就是我们没有半途而废,加深了对知识得理解,一点一点得分析.总而言之,这次课程设计让我受益匪浅。在摸索该如何设计电路使之实现所需功能得过程中,培养了我得设计思维,增加了实际操作能力,也让深深地体会到了自己学习知识得不足之处,对于知识得理解程度不够深,自己以为明白得实际上不明白.在以后得学习过程中,我会重视这些问题,逐渐改变自己得学习习惯,不断得进步!
实用标准文案 目录 1 总体设计框 架 (3) 2 硬件电路设 计 (4) 2.1 芯片介 绍 (4) 2.2 驱动电 路 (9) 2.3 按键控制电 路 (10) 3 程序编写 ................................................. 10 3.1 工作原 理 (10) 21程序书写过程 3.2 ...................................................... 参考资 料 (16) 精彩文档. 实用标准文案 直流电机驱动 Abstract 摘要:本文主要内容是利用PIC18F452单片机来控制直流电机,通过L293NE来驱动电机,通过按键来使其正转,反转。Keywords 关键词:直流电机,PWM,L293NE 精彩文档. 实用标准文案
总体设计框架1硬件电路利用驱动芯片L293D来驱动直流电机,按键则是单独引出。如图1所示。软件则是C语言编程。 PI驱C直动1流8电电F路机452 图1硬件设计框精彩文档. 实用标准文案 2硬件电路设计 2.1 芯片介绍 首先,总体说明硬件电路设计,如图2 原理图,图3 PCB图以及图4板子的图所示。三个输入信号,如图分别为RD4,RD5,RD6连上光耦的2脚,然后通过光耦的4脚引入L293D的使能引脚(12EN)以及输入引脚(1A,2A),然后L293D的输出引脚(1Y,2Y)通过H-桥型控制电路与直流电机连接。 图2 直流电机控制部分原理图 精彩文档. 实用标准文案 PCB图图3直流电机控制部分 成品板图4 其中红线圈表示直流电机控制部分。下面详细介绍各个芯片。PIC18F452
数据库系统概论实验报告 一、实验题目 小型CMS博客系统的设计与实现 二、实验要求 利用学习的数据库设计的方法和步骤,为选择的应用设计数据库、必要的索引、视图、编写应用程序。 三、总的设计思想,及环境语言、工具等 1、建立系统的目的,系统总体概况的介绍 进行博客系统开发的主要目的是为了提高自己的实践能力、学会自主开发独立程序,学会将所学知识应用于实践中,并在实践中不断学习。在大学里本人所学的知识大多数是从课本上得到的,而这次是要通过动手来实践,实习对本人来说是一次很好的锻炼。 本人所要实现的是一个小型CMS博客系统,用户在注册后可以实现在后台操作数据库更改网站标题、版本号、管理博客、管理日志分类等,在前台可以查看已公开的博客等。本次课程设计初步目标是实现博客的基本功能,在这个基础上对功能进行扩充。 2、选用的语言 利用WINDOWS XP结合DREAMWEAVER和access搭建ASP的环境平台,语言采用强大的vbscript。采用了IIS5.1。 3、需求分析的方法和结果 通过对现行博客系统的基本功能进行调查,明确了CMS博客系统由查看博客、发表博客、回复博客、管理员通过后台管理登录管理日志分类、修改删除博客、发表新文章、设置主页信息等等。用户对系统的描述如下。 a)用户基本功能 1)匿名用户可以查看用户公开的博客,并且可以通过注册申请成为正式用户。 b)管理员基本功能 1)发表新文章。 2)管理文章、如添加删除等。 3)管理分类,如添加、删除、重命名。 4)设置主页上显示的博客条数或者版本号。 数据流图
数据库逻辑模型 将图书馆管理系统的E-R图转换为关系数据库的数据模型,其关系模式为: 博客用户(用户,密码,邮箱),其中用户为主码; 版本信息(版本ID,URL,主页底部信息,副标题),其中版本ID为主码; 日志分类信息(编号,分类名称,基本表述(在鼠标放到分类上后显示的小标签)) 将CMS系统的数据库名定为“SimpleCMS” 数据库模式的规范化 各表的函数依赖集: F博客用户={用户→密码}; F类别={分类ID→名称,分类ID→基本描述}; F版本信息={编号→网站名,编号→网址,编号→底部信息,编号→副标题信息}; 上述关系模式中不存在对非码依赖的表达式,所有的非主属性对码完全并直接依赖,由此证明,博客数据库中各表均服从BCNF,其规范化程度较高,数据库设计合理。 4、E-R图
专业:电子信息工程 姓名: 实验报告 课程名称:电机与拖动指导老师:卢琴芬成绩: 实验名称:直流并励电动机同组学生姓名:刘雪成李文鑫 一、实验目的和要求(必填)二、实验内容和原理(必填) 三、主要仪器设备(必填)四、操作方法和实验步骤 五、实验数据记录和处理六、实验结果与分析(必填) 七、讨论、心得 一、实验目的和要求 1.掌握用实验方法测取直流并励电动机的工作特性和机械特性。 2.掌握直流并励电动机的调速方法。 二、实验内容 1.工作特性和机械特性 保持U=U N和I f=I fN不变,测取n、M2、n=f(Ia)及n=f(M2)。 2.调速特性 (1)改变电枢电压调速 保持U=U N,I f=I fN常值,M2=常值,测取n=f(Ua)。 (2)改变励磁电流调速 保持U=U N,M2=常值,R1=0,测取n=f(I f)。 (3)观察能耗制动过程 三、实验步骤 1. 并励电动机的工作特性和机械特性 实验线路如图所示。电机选用D17直流并励电动机,测功机(请阅测功机使 用说明)作为电动机负载。按照实验一方法起动直流并励电动机,其转向从测功 机端观察为逆时针方向。 将电动机电枢调节电阻R l调至零,同时调节直流电源调压旋钮、测功机的加 载旋钮和电动机的磁场调节电阻R f,调到其电机的额定值U=U N,I=I N,n=n N, 其励磁电流即为额定励磁电流I fN,在保持U=U N和I=I fN不变的条件下,逐次减 小电动机的负载,即将测功机的加载旋钮逆时针转动直至零。测取电动机输入电 流I、转速n和测功机的转矩M,共取6—7组数据,记录于表中。
2.调速特性 (1) 改变电枢端电压的调速 直流电动机起动后,将电阻R l调至零,同时调节负载(测功机)、直流电源及电阻R f使U=U N、I f=I fN、M2=0.5 N·m,保持此时的M2的数值和I f=I fN,逐次增加R1的阻值,即降低电枢两端的电压Ua,R l从零调至最大值,每次测取电动机的端电压Ua、转速n和输入电流I, 共取5—6组数据,记录于表中。 (2) 改变励磁电流的调速 直流电动机起动后,将电阻R l和电阻R f调至零,同时调节直流调压旋钮和测功机加载旋钮,使电动机U=U N,I f=I fN,M2=0.5N·m,保持此时的M2数值和U=U N的值,逐次增加磁场电阻R f,直至n=1.3n N,每次测取电动机的n、I f和I,共取5—6组数据,记录于表中。 四、实验数据及处理 1. 并励电动机的工作特性和机械特性 表1-6 U=U N=220V,I f=I fN=82.1mA,Ra=20 Ω 实验数据I (A) 1.080.990.800.520.430.280.16 n(r/min)1602161516281677169917221745 M2 (N.m) 1.060.960.860.420.320.130 计算数据Ia (A) 1.000.910.720.440.350.20.08 P2 (W)177.74 162.28 146.54 73.72 56.91 23.43 0.00 η (%)0.748 0.745 0.833 0.644 0.602 0.380 0.000 Δn= N N n n n 0×l00%=9.1% 1 2
基于单片机对直流电机的控制 第十五组 姓名:吴代露20131325010 张鹏飞20131325012 金静丽20131325014 周敏20131325015 胡会华20131325017 顾蓉20131325018 专业:2013级信息工程(系统工程方向) 指导老师:周旺平 2014.12.22
基于单片机对直流电机的控制 内容摘要 电动机作为最主要的动力源,在生产和生活中占有重要地位。电动机的调速控制过去多用模拟法,随着计算机的产生和发展以及新型电力电子功率器件的不断涌现,电动机的控制也发生了深刻的变化。 关键字:电动机飞思卡尔 PWM控制 一、引言 (一)直流电机的定义 直流电机(direct current machine):是指能将直流电能转换成机械能(直流电动机)或将机械能转换成直流电能(直流发电机)的旋转电机。它是能实现直流电能和机械能互相转换的电机。当它作电动机运行时是直流电动机,将电能转换为机械能;作发电机运行时是直流发电机,将机械能转换为电能。 (二)直流电机的基本结构 由直流电动机和发电机工作原理示意图可以看到,直流电机的结构应由定子和转子两大部分组成。直流电机运行时静止不动的部分称为定子,定子的主要作用是产生磁场,由机座、主磁极换向极、端盖、轴承和电刷装置等组成。运行时转动的部分称为转子,其主要作用是产生电磁转矩和感应电动势,是直流电机进行能量转换的枢纽,所以通常又称为电枢,由转轴、电枢铁心、电枢绕组、换向器和风扇等组成。 (三)直流电机工作原理
直流电机里边固定有环状永磁体,电流通过转子上的线圈产生安培力,当转子上的线圈与磁场平行时,再继续转受到的磁场方向将改变,因此此时转子末端的电刷跟转换片交替接触,从而线圈上的电流方向也改变,产生的洛伦兹力方向不变,所以电机能保持一个方向转动。直流发电机的工作原理就是把电枢线圈中感应的交变电动势,靠换向器配合电刷的换向作用,使之从电刷端引出时变为直流电动势的原理。感应电动势的方向按右手定则确定(磁感线指向手心,大拇指指向导体运动方向,其他四指的指向就是导体中感应电动势的方向)。导体受力的方向用左手定则确定。这一对电磁力形成了作用于电枢一个力矩,这个力矩在旋转电机里称为电磁转矩,转矩的方向是逆时针方向,企图使电枢逆时针方向转动。如果此电磁转矩能够克服电枢上的阻转矩(例如由摩擦引起的阻转矩以及其它负载转矩),电枢就能按逆时针方向旋转起来。 (四)直流电机的分类 直流电动机按结构及工作原理可划分:无刷直流电动机和有刷直流电动机。(1)无刷直流电动机:无刷直流电动机是将普通直流电动机的定子与转子进行了互换。其转子为永久磁铁产生气隙磁通:定子为电枢,由多相绕组组成。在结构上,它与永磁同步电动机类似。无刷直流电动机定子的结构与普通的同步电动机或感应电动机相同.在铁芯中嵌入多相绕组(三相、四相、五相不等).绕组可接成星形或三角形,并分别与逆变器的各功率管相连,以便进行合理换相。由于电动机本体为永磁电机,所以习惯上把无刷直流电动机也叫做永磁无刷直流电动机。 (2)有刷直流电动机:又可分为永磁直流电动机和电磁直流电动机。 永磁直流电动机划分:稀土永磁直流电动机、铁氧体永磁直流电动机和铝镍钴永磁直流电动机。稀土永磁直流电动机:体积小且性能更好,但价格昂贵,主要用于航天、计算机、井下仪器等;铁氧体永磁直流电动机:由铁氧体材料制成的磁极体,廉价,且性能良好,广泛用于家用电器、汽车、玩具、电动工具等领域;铝镍钴永磁直流电动机:需要消耗大量的贵重金属、价格较高,但对高温的适应性好,用于环境温度较高或对电动机的温度稳定性要求较高的场合。 电磁直流电动机划分:串励直流电动机、并励直流电动机、他励直流电动机和复励直流电动机。 (1)串励直流电动机:电流串联,分流,励磁绕组是和电枢串联的,直流串励电
华北电力大学 实验报告 | | 实验名称数据库实验 课程名称数据库 | | 专业班级:学生姓名: 学号:成绩: 指导教师:实验日期:2015/7/9
《数据库原理课程设计》课程设计 任务书 一、目的与要求 1.本实验是为计算机各专业的学生在学习数据库原理后,为培养更好的解决问题和实际动手能力 而设置的实践环节。通过这个环节,使学生具备应用数据库原理对数据库系统进行设计的能力。 为后继课程和毕业设计打下良好基础。 2.通过该实验,培养学生在建立数据库系统过程中使用关系数据理论的能力。 3.通过对一个数据库系统的设计,培养学生对数据库需求分析、数据库方案设计、系统编码、界 面设计和软件调试等各方面的能力。是一门考查学生数据库原理、面向对象设计方法、软件工程和信息系统分析与设计等课程的综合实验。 二、主要内容 针对一个具有实际应用场景的中小型系统(见题目附录)进行数据库设计,重点分析系统涉及的实体、实体之间的联系,实现增加、删除、更新、查询数据记录等基本操作。大致分为如下步骤: 1. 理解系统的数据库需求,分析实体及实体间联系,画出E-R图: 1)分析确定实体的属性和码,完成对该实体的实体完整性、用户自定义完整性的定义。 2)设计实体之间的联系,包括联系类型和联系的属性。最后画出完整的E-R图。 2.根据设计好的E-R图及关系数据库理论知识设计数据库模式: 1)把E-R图转换为逻辑模式; 2)规范化设计。使用关系范式理论证明所设计的关系至少属于3NF并写出证明过程;如果不属于3NF则进行模式分解,直到该关系满足3NF为止,要求写出分解过程。 3)设计关系模式间的参照完整性,要求实现级联删除和级联更新。 4)用SQL语言完成数据库内模式的设计。 3.数据库权限的设计: 1)根据系统分析,完成授权操作; 2)了解学习收回权限的操作。 4.完成用户界面的设计,对重要数据进行加密。
实验六 直流伺服电机实验 一、实验设备及仪器 被测电机铭牌参数: P N =185W ,U N =220V ,I N =1.1A , 使用设备规格(编号): 1.MEL 系列电机系统教学实验台主控制屏(MEL-I 、MEL-IIA 、B ); 2.电机导轨及测功机、转速转矩测量(MEL-13); 3.直流并励电动机M03(作直流伺服电机); 4.220V 直流可调稳压电源(位于实验台主控制屏的下部); 5.三相可调电阻900Ω(MEL-03); 6.三相可调电阻90Ω(MEL-04); 7.直流电压、毫安、安培表(MEL-06); 二、实验目的 1.通过实验测出直流伺服电动机的参数r a 、e κ、T κ。 2.掌握直流伺服电动机的机械特性和调节特性的测量方法。 三、实验项目 1.用伏安法测出直流伺服电动机的电枢绕组电阻r a 。
2.保持U f=U fN=220V,分别测取U a =220V及U a=110V的机械特性n=f(T)。3.保持U f=U fN=220V,分别测取T2=0.8N.m及T2=0的调节特性n=f(Ua)。4.测直流伺服电动机的机电时间常数。 四、实验说明及操作步骤 1.用伏安法测电枢的直流电阻Ra
表中Ra=(R a1+R a2+R a3)/3; R aref=Ra*a ref θ θ + + 235 235 (3)计算基准工作温度时的电枢电阻 由实验测得电枢绕组电阻值,此值为实际冷态电阻值,冷态温度为室温。按下式换算到基准工作温度时的电枢绕组电阻值: R aref=Ra a ref θ θ + + 235 235
大学物理设计性实验报告 实验项目名称:万用表设计与组装实验仪 姓名:李双阳学号:131409138 专业:数学与应用数学班级:1314091 指导教师:_王朝勇王新练 上课时间:2010 年12 月 6 日
一、实验设计方案 实验名称:万能表的设计与组装试验仪 实验时间:2010年12月6日 小组合作: 是 小组成员:孙超群 1. 实验目的:掌握数字万用表的工作原理、组成和特性。 2. 掌握数字万用表的校准和使用。 3. 掌握多量程数字万用表分压、分流电路计算和连接;学会设计制作、使用多量程数字万用表 2、实验地点及仪器、设备和材料: 万用表设计与组装实验仪、标准数字万用表。 3、实验思路(实验原理、数据处理方法及实验步骤等): 1. 直流电压测量电路 在数字电压表头前面加一级分压电路(分压电阻),可以扩展直流电压测量的量程。 数字万用表的直流电压档分压电路如图一所示,它能在不降低输入阻抗的情况下,达到准确的分压效果。 例如:其中200 V 档的分压比为: 001.010*********==+++++M K R R R R R R R 其余各档的分压比分别为: 档位 200mV 2V 20V 200V 2000V 分压比 1 0.1 0.01 0.001 0.0001 图一 实用分压器电路 实际设计时是根据各档的分压比和总电阻来确定各分压电阻的,如先确定 M R R R R R R 1054321=++++=总 再计算200V 档的电阻:K R R R 10001.021==+总,依次可计算出3R 、4R 、5R 等各档的分压电阻值。换量程时,多刀量程转换开关可以根据档位调整小数点的位置,使用者可方便地直读出测量结果。 尽管上述最高量程档的理论量程是2000V ,但通常的数字万用表出于耐压和安全考虑,规定最高电压量限为1000V 或750V 。