直流电机控制系统

一、实验目的

（1）了解PWM工作原理。

（2）学会设计PWM转换电路，以满足各种能量转换需要。 （3）了解霍尔传感器的工作特性及使用。

（4）学会编程，产生不同脉宽的PWM信号控制小直流电机调速。

二、实验内容

利用单片机I/0口P3.0来产生一个PWM信号（脉冲宽度可通过按钮开关SW1~SW8来控制），然后通过PWM转换电路，来驱动小直流电机转动，调整PWM信号脉冲宽度，观察小直流电机工作有何变化。

三、程序设计说明 （1）频率计程序设计：

单片机对频率测量有两种测量方法：即测量频率法和测量周期法。测量频率法是在单位时间内对被测信号进行计数。测量周期法是在被测信号周期时间内对某一基准时间进行计数。

本实验中，我们采用测量频率法来设计频率计程序。测量频率法的最简单的接口电路，可将频率脉冲直接连接到MCS-51单片机的T1端，将T/C0用做定时器，T/C1用作计数器。在T/C0定时时间里，对频率脉冲进行计数。T/C1计数值便是单位定时时间里的脉冲个数。然后把计数值送暂存器50H，51H，再把50H,51H中的计数值分别送给寄存器R2、R3，进行十进制调整，调整后送R6、R5、R4寄存器，最后将R6、R5、R4中的数值进行拆分，送显示缓冲区79H、7AH、7BH、7CH、7DH，7E。

（2）测速电路

本实验中通过直流电机和霍尔传感器组成测速机构（模块），小直流电机转盘上装有磁钢，霍尔传感器装在转盘下面，当转盘转动一圈，磁钢感应传感器一次，传感器产生一个脉冲信号，然后我们通过利用单片机的计数器T1计数，即可测出当前电机的实际转速。

四、电路原理图（见光盘X:\\ 直流、步进电机控制系统\\直流电机控制系统\\ref\\直流电机控制系统_sch.pdf）

五、实验步骤

1、套件模块组成

SXB-01：51_CPU Module V1.0

SXB-02：Keyboard & Display Module V1.0 SXB-03：DC Motor Module V1.0

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2、模块连线 序号 1 2 3 4 5 6 SXB-01 JP0 JP2 JP1 P3.0 P3.5 SXB-02 JX5（a~dp） JX4(COM1~8) JX3(SW1~SW8) SXB-03 PWMIN HOUT DJ接VOUT 7 注： （1） 将各模块的电源的+5V、+12V、-12V、GND与双头线分别与外部电源连接； （2） 用8芯线连接时，注意插头的顺序，根据线的颜色和排针的序号来连线。

3、运行程序：

接通电源，通过按动按钮开关SW1~SW8，控制PWM脉冲宽度。8位动态数码管后4位显示电机转速。

六、实验程序（X:\\ 直流、步进电机控制系统\\直流电机控制系统\\code\\直流电机.asm） 源程序通过集成开发环境Keil uVision2调试通过。然后将生成的HEX文件通过ISP下载到单片机中，或通过编程器下载到单片机中。

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AT89S5X系列单片机ISP在线下载使用说明

软件安装:

(1) 双击X:\\TOOL\\ 51单片机ISP在线下载软件.EXE，根据提示安装； (2) 安装完毕后，在桌面产生一个快捷方式“SLISP”，双击运行，弹出以下界面：

（3）通信参数设置及器件选择如下图：

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（4）点击“编程”按钮，即可下载。

硬件设置：

（1） 我们提供的MCU ISP下载电缆，一端接PC机并口LP1，一端接JTAG的“ISP 下载

接口”。

（2）（EA端）：程序空间选择开关，SW1—>IP,选择CPU内部（一般不设置此模式，如果将目标程序通过烧写器写入单片机内部FALSH ROM中，要运行写入的程序时需设置到该模式,一般用于工程人员的目标系统开发），SW1—>UP（出厂模式），选择CPU外部,此时可脱机运行外部EPROM中固化的程序,也可用仿真器进行联机实验。(用短路块选择) 注：无EA端选择开关的模块板默认IP位置，无需设置。 （3）编程完毕后,按复位键”RST”,运行程序。

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