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1、西安航空职业技术学院毕 业 设 计论 文论文题目： 单片机控制直流电动机正反转 所属系部： 电子工程系指导老师： 崔晨耕 职 称： 学生姓名： 杨涛 班级、学号: 10202225专 业： 电子信息工程技术西安航空职业技术学院制年 月 日西安航空职业技术学院 毕业设计论文任务书题目： 单片机控制直流电动机正反转任务与要求： 用单片机控制直流电动机使得直流电动机正反转，实现弱电控制强 电时间： 2012 年 10 月 15日 至2021 年12 月 15日 共 8 周所属系部： 电子工程系学生姓名： 杨涛 学 号： 1020222专业： 电子信息工程技术指导单位或教研室： 指导教师：崔晨耕 职
2、称： 西安航空职业技术学院制年 月 日毕业设计(论文)进度方案表日 期工 作 内 容执 行 情 况指导教师签 字2021-10-4领取论文题目2021-11-1至2021-11-7收集相关资料2021-11-8至2021-11-14绘制各模块流程图2021-11-15至2021-11-19绘制整体原理图及编写程序代码2021-11-20至2021-12-3撰写论文教师对进度方案实施情况总评 签名 年 月 日 本表作评定学生平时成绩的依据之一机控制直流电动机正反【摘要】近年来随着计算机在社会领域的渗透, 单片机的应用正在不断地走向深入，同时带动传统控制检测日新月益更新。在实时检测和自动控制的单片
3、机应用系统中，单片机往往是作为一个核心部件来使用，仅单片机方面知识是不够的，还应根据具体硬件结构，以及具体应用对象特点的软件结合，以作完善。 本文从硬件和软件两方面来讲述直流电机控制过程,在控制过程中主要应用80c51、继电器和外接电路，而主要是通过键盘来对电机的运行状态进行控制 ，以单片机为控制部件，并通过继电器控制电机当前运行的状态。软件方面采用c语言来进行程序设计，使指令的执行速度快，节省存储空间。为了便于扩展和更改，软件的设计采用模块化结构，使程序设计的逻辑关系更加简洁明了，使硬件在软件的控制下协调运转。 关健词: 电动机；控制；正反转Abstract:in recent years
4、along with computer penetration in the social sphere, SCM applications are constantly deepening, led the traditional control test at the same time ever updated. In real-time detection and automatic control of the SCM application system, the microcontroller is often used as a core component, only SCM
5、 knowledge is not enough, should be based on specific hardware structure, as well as the characteristic of the application object of the software, to make perfect.In this paper, from two aspects of hardware and software about DC motor control process, the control process is mainly used 80C51, relay
6、and an external circuit, but mainly through the keyboard to the running state of the motor to control, with single chip microcomputer as control component, and through the relay to control the motor current running state. Software using C language for programming, so that the instruction execution s
7、peed, save the memory space. In order to facilitate the expansion and the change, the software design uses the modular structure, make the logic relation of designing program more concise, making hardware under the control of software coordinationKey words: motor; control; positive inversion目录1系统概述3
8、1.1课题的背景及其意义31.2课题的内容及要求32系统总体设计32.1 系统设计概述32.2系统总体设计框图43设计的理论根底43.1 8051单片机结构和原理43.1.1 8051单片机的内部组成43.1.2 8051的信号引脚6存储器9中断113.1.5 定时/计数器123.2电磁继电器的结构与原理133.2.1 概述13电磁继电器的工作原理 和特性14主要技术参数143.3直流电动机的结构与原理15概述15直流电机的结构16直流电机的工作原理16直流电机主要技术参数:16四 硬件设计及描述164.1 设计思路164.2设计原理图174.3程序流程图17结束语20谢辞21参考文献：221
9、系统概述1.1课题的背景及其意义当今，自动化控制系统已经在各行各业得到了广泛的应用和开展，而直流驱动控制作为电气传动的主流在现代化生产中起着主要作用。长期以来，直流电动机因其转速调节比拟灵活，方法简单，易于大范围平滑调速，控制性能好等特点，一直在传动领域占有统治地位。它广泛应用于数控机床、工业机器人等工厂自动化设备中。随着现代化生产规模的不断扩大，各个行业对直流电机的需求愈益增大，并对其性能提出了更高的要求。为此，研究并制造高性能、高可靠性的直流电机控制系统有着十分重要的现实意义。 本文设计开发了一套基于单片机的直流电机正反转控制器，作为其配套的试验装置。论文根据系统的要求完成了整体方案设计和
10、系统选型，针对所设计的控制方案对控制系统的软、硬件设计作了详细论述。硬件局部先作了整体设计，然后介绍了以80c51单片机为核心的硬件构成，对直流电动机正反转电路作了详细阐述。论述了软件的设计思想和方法;实现了对直流电动机正反转功能。利用80c51芯片进行低本钱直流电动机控制系统的设计，能够简化系统构成、降低系统本钱、增强系统性能、满足更多应用场合的需要。针对直流电机运行环境恶劣、干扰严重的特点，从系统的硬件设计、软件设计等多方面进行抗干扰的综合考虑，并利用多种软件和硬件技术来提高和改善系统的抗干扰能力，有效地提高了系统的可靠性和实用性。 1.2课题的内容及要求 本设计将介绍一种基于单片机的直流
11、电机正反转控制系统。该系统采用以单片机为核心，通过控电磁制继电器来控制电路中开关闭合，从而使得电动机实现正反转功能。对电动机的控制可分为正转控制和反转控制两种工作状态，以及电动机停止工作的状态。本次设计可的主要内容是通过按键来控制直流电动机的运行状态。2系统总体设计2.1 系统设计概述由于直流电机的转向和流入电流的方向有关，那么可以搭接外部电路，通过开关控制使得电流从直流电动机的正负级之间切换，然而要实现弱电控制强电的要求和，以确保人员的平安。要实现控制外部电路开关可以通过80c51芯片来控制电磁继电器，电磁继电器来控制外部电路中的开关实现人员不直接接触强电的要求2.2系统总体设计框图图2-1
12、 系统总体框图3设计的理论根底本设计系统的根本组成单元包括单片机80c51、继电器、直流电动机，本章将逐一进行3.1 8051单片机结构和原理3.1.1 8051单片机的内部组成8051内部有4 KB ROM，根本组成如图3-1所示。 图3-1 8051 单片机结构框图1) 中央处理器CPU中央处理器是单片机的核心,完成运算和控制功能。8051的CPU能处理8位二进制数或代码。2) 内部数据存储器内部RAM8051芯片中共有256个RAM单元，但其中后128单元被专用存放器占用，能作为存放器供用户使用的只是前128单元，用于存放可读写的数据。因此通常所说的内部数据存储器就是指前128单元，简称
13、内部RAM。3) 内部程序存储器内部ROM8051共有4KB掩膜ROM，用于存放程序、原始数据或表格，因此，称之为程序存储器，简称内部ROM。4) 定时/计数器8051共有两个16位的定时/计数器，以实现定时或计数功能，并以其定时或计数结果对计算机进行控制。 5) 并行I/O口 MCS-51共有4个8位的I/O口P0、P1、P2、P3，以实现数据的并行输入/输出。6) 串行口8051单片机有一个全双工的串行口，以实现单片机和其它设备之间的串行数据传送。该串行口功能较强，既可作为全双工异步通信收发器使用，也可作为同步移位器使用。7) 中断控制系统8051单片机的中断功能较强，以满足控制应用的需要
14、。8051共有5个中断源，即外中断两个，定时/计数中断两个，串行中断一个。全部中断分为高级和低级共两个优先级别。 8) 时钟电路8051芯片的内部有时钟电路，但石英晶体和微调电容需外接。时钟电路为单片机产生时钟脉冲序列。系统允许的晶振频率一般为6 MHz和12 MHz。从上述内容可以看出，MCS-51虽然是一个单片机芯片，但作为计算机应该具有的根本部件它都包括，因此，实际上它已是一个简单的微型计算机系统了。 8051的信号引脚8051是标准的40引脚双列直插式集成电路芯片，引脚如图3-2所示。图3-2 80c51引脚图1信号引脚介绍1主电源引脚 VCC：+5 V电源 VSS：地线。2时钟电路引脚XTAL1和XTAL2：外接晶体引线端。当使用芯片内部时钟时，此二引线端用于外接石英晶体和微调电容；当使用外部时钟时，用于接外部时钟脉冲信号。3控制信号引脚 RST/VPD：复位信
