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1、中北大学单片机课程设计说明书目录1 引言11.1 设计任务与要求11.2 实用价值与理论意义12 设计方案12.1 DAC0808管脚图介绍如下22.2 DAC0808芯片的资料简介22.3 原理框图33 硬件设计33.1 Proteus仿真软件33.2 电路图设计44 软件设计94.1 Keil软件介绍94.2 编程流程图94.3 程序编写94.4 程序调试125 结论13参考文献14 第 14 页 共 15 页1 引言电子技术的高速发展，促使直流电机调速逐步从模拟化向数字化转变，特别是单片机技术的应用，使直流电机调速技术进入到一个新的阶段。在现代工业中，电动机作为电能转换的传动装置被广泛应
2、用于机械、冶金、石油化学、国防等工业部门中，随着对生产工艺、产品质量的要求不断提高和产量的增长，越来越多的生产机械要求能实现自动调速。本设计采用AT89C51单片机实现对电机的控制。通过单片机的I/O来实现对电机的控制，本系统用89C51单片机对直流电机的转速进行控制，用DAC0808芯片实现输出模拟电压值来控制直流电动机的转速。本设计主要研究直流电机的控制和测量方法，从而对电机的控制精度、响应速度以及节约能源等具有重要意义。1.1 设计任务与要求（1）使用AT89C51单片机为核心，使用数模转换元件DAC0808对单片机输出的数字信号进行转换，输出模拟信号驱动直流电动机。（2）在设计中，设计
3、8个按键对应直流电动机的8挡不同转速，按下不同按键时，电动机将以不同速度转动，在8个按键中取一个按键为直流电动机转动停止按键。8挡不同转速的设定由学生自己决定。（3）控制程序在Keil软件中编写，编译，整个控制电路在Proteus仿真软件中连接调示。1.2 实用价值与理论意义本次设计是以实践性为课题，起到巩固所学知识，加强综合能力，培养电路设计能力，提高实验技术，启发创新思想的效果.交通灯的出现帮助了我国很大程度上改善了道路交通的行车秩序，很大程度上减少了交通事故的发生，方便了机动车与行人安全的通过马路。2 设计方案2.1 DAC0808管脚图介绍如下2.2 DAC0808芯片的资料简介DAC
4、0808是8分辨率的D/A转换集成芯片。与微处理器完全兼容。这个DA芯片以其价格低廉、接口简单、转换控制容易等优点，在单片机应用系统中得到广泛的应用。D/A转换器由8位输入锁存器、8位DAC寄存器、8位D/A转换电路及转换控制电路构成。DAC0808结构如下： * D0D7：8位数据输入线，TTL电平，有效时间应大于90ns(否则锁存器的数据会出错)；* ILE：数据锁存允许控制信号输入线，高电平有效；* CS：片选信号输入线（选通数据锁存器），低电平有效；* WR1：数据锁存器写选通输入线，负脉冲（脉宽应大于500ns）有效。由ILE、CS、WR1的逻辑组合产生LE1，当LE1为高电平时，数
5、据锁存器状态随输入数据线变换，LE1的负跳变时将输入数据锁存；* XFER：数据传输控制信号输入线，低电平有效，负脉冲（脉宽应大于500ns）有效；* WR2：DAC寄存器选通输入线，负脉冲（脉宽应大于500ns）有效。由WR1、XFER的逻辑组合产生LE2，当LE2为高电平时，DAC寄存器的输出随寄存器的输入而变化，LE2的负跳变时将数据锁存器的内容打入DAC寄存器并开始D/A转换。* IOUT1：电流输出端1，其值随DAC寄存器的内容线性变化；* IOUT2：电流输出端2，其值与IOUT1值之和为一常数；* Rfb：反馈信号输入线，改变Rfb端外接电阻值可调整转换满量程精度；* Vcc：电
6、源输入端，Vcc的范围为+5V+15V；* VREF：基准电压输入线，VREF的范围为-10V+10V；* AGND：模拟信号地* DGND：数字信号地2.3 原理框图直流电机调速系统硬件原理框图如下图所示，以MCS-51单片机为控制核心，包括测量电路，电源电路，数模转换电路，按键电路。3 硬件设计3.1 Proteus仿真软件Proteus软件是英国Labcenter electronics公司出版的EDA工具软件（该软件中国总代理为广州风标电子技术有限公司）。它不仅具有其它EDA工具软件的仿真功能，还能仿真单片机及外围器件。它是目前最好的仿真单片机及外围器件的工具。虽然目前国内推广刚起步，
7、但已受到单片机爱好者、从事单片机教学的教师、致力于单片机开发应用的科技工作者的青睐。Proteus是世界上著名的EDA工具(仿真软件)，从原理图布图、代码调试到单片机与外围电路协同仿真，一键切换到PCB设计，真正实现了从概念到产品的完整设计。是目前世界上唯一将电路仿真软件、PCB设计软件和虚拟模型仿真软件三合一的设计平台，其处理器模型支持8051、PIC10/12/16/18/24/30/DsPIC33、AVR、ARM、8086和MSP430等，2010年又增加了Cortex和DSP系列处理器，并持续增加其他系列处理器模型。在编译方面，它也支持IAR、Keil和MPLAB等多种编译器，常用元件
8、所在库及名称如下名称 所在库名 元件名51单片机 Microprocessor AT89C51电阻 Resistors排阻 Resistors RESPACK电容 Capacitors晶振 Miscellaneous CRYSTAL继电器 Switches&Relays G2R三级管 Transistors7段数码管 Optoelectronics 7SEG-COM-AN（共阳）7SEG-COM-CAT（共阴）LED 同上 LED-BLUE/GREEN两位、四位数码管 同上 7SEG-MPX2/MPX43.2 电路图设计器件AT89C51的选取器件AT89C51的编辑器件DAC0808的选取器
9、件DAC0808的编辑电动机的编辑系统连接原理图如下：速度最大时电路连接图速度最小为0时连接图4 软件设计4.1 Keil软件介绍Keil C51是美国Keil Software公司出品的51系列兼容单片机C语言软件开发系统，与汇编相比，C语言在功能上、结构性、可读性、可维护性上有明显的优势，因而易学易用。Keil提供了包括C编译器、宏汇编、连接器、库管理和一个功能强大的仿真调试器等在内的完整开发方案，通过一个集成开发环境（uVision）将这些部分组合在一起。运行Keil软件需要WIN98、NT、WIN2000、WINXP等操作系统。如果你使用C语言编程，那么Keil几乎就是你的不二之选，即
10、使不使用C语言而仅用汇编语言编程，其方便易用的集成环境、强大的软件仿真调试工具也会令你事半功倍。4.2 编程流程图堆栈指针初始化开始中断初始化是否有中断？MX Y N等待给转速设值4.3 程序编写ORG 0000H AJMP MAINORG 0003H AJMP SERVEORG 0030HMAIN: MOV P1,#0FFH SETB EX0 SETB IT0 SETB EA MOV P0,0HERE: SJMP HEREORG 0200HSERVE: MOV A,P1 JNB ACC.0,M0 JNB ACC.1,M1 JNB ACC.2,M2 JNB ACC.3,M3 JNB ACC.4
11、,M4 JNB ACC.5,M5 JNB ACC.6,M6 JNB ACC.7,M7M0: MOV A,#0 MOV p0,A MOV P1,#0FFH RETIM1: MOV A,#30 MOV p0,A MOV P1,#0FFH RETIM2: MOV A,#60 MOV P0,A MOV P1,#0FFH RETIM3: MOV A,#90 MOV P0,A MOV P1,#0FFH RETIM4: MOV A,#120 MOV P0,A MOV P1,#0FFH RETIM5: MOV A,#150 MOV P0,A MOV P1,#0FFH RETIM6: MOV A,#180 MO
12、V P0,A MOV P1,#0FFH RETIM7: MOV A,#240 MOV P0,A MOV P1,#0FFH RETIEND4.4 程序调试将ASM文件生成hex文件5 结论通过这单片机课程设计，使我学习到了许多课本上学不到的东西，由刚开始查找资料的自信满满到真正开始设计时困难重重，再到制作时的复杂的心情变化，使我对这次的课程设计更加印象深刻，同时也使我对单片机的有关知识有了更加全面的理解。 通过这次实习，我们学会了keil和proteus这两个软件这的使用。这次实习使我真正体会到了理论联系实际的重要性。参考文献1 夏易. 单片机技术.电子工业出版社.20082 王守中. 51单片机开发入门与典型实例.人民邮电出版社.20073 刘同法. 单片机基础与最小系统实践.北京航空航天大学出版社.20074 立辉基于单片机的直流电机调速器控制电路中南民族大学学报20055 张毅坤等编著单片微型计算机原理及应用西安：西安电子科技大学出版社2006
