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微机课程设计报告——风扇控制
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2010-12-22
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设计题16:家用电扇控制实验与驱动电路设计(限1-2人) 设计要求: (1)、分别用C语言和汇编语言编程完成硬件接口功能设计; (2)、基于80x86微机接口电路控制器设计与调试; (3)、驱动电路(主回路)设计; (4)、控制器功能要求:设置三个功能分别为风速、类型和停止开关,LED指示灯六个,指示风速强、中、弱,类型为睡眠、自然和正常。指标如下: a). 电扇处于停转状态时,所有指示灯不亮,只有按下“风速”键时,才会响应,进入起始工作状态;电扇在任何状态,只要按停止键,则进入停转状态。 b). 处于工作状态时,有: 初始状态为:风速-“弱”,类型-“正常”; 按“风速”键,其状态由“弱”®“中”®“强” ®“弱” …… 往复循环改变,每按一下按键改变一次; 按“类型”键,其状态由“正常”®“睡眠”®“自然”®“正常” …… 往复循环改变; c).风速的弱、中、强对应于电扇的转动由慢到快。 d).类型的不同选择,分别为:正常 电扇连续运转;自然 电扇模拟自然风,即转4s,停8s;睡眠 电扇慢转,产生轻柔的微风,运转 8s,停转8s; e).按照风速与类型的设置输出相应的控制信号。
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目录
1、 设计的题目名称及要求………………………………… 2
2、 实验设备………………………………………………… 2
3、 设计思想、实施方案和硬件电路图……………………… 2
4、 典型程序模块及典型编程技巧分析………………………… 7
5、 课程设计中遇到的问题及解决方法………………………… 9
6、 实验程序的流程图…………………………………………… 10
7、 程序清单及程序注释………………………………………… 16
8、 收获与体会…………………………………………………… 42
9、 参考文献……………………………………………………… 42
·家用电扇控制与驱动电路设计报告·
一、课程设计的题目名称及要求
设计题目:家用电扇控制实验与驱动电路设计
基本设计要求:
1. 编程语言为汇编语言和 C 语言;
2. 控制硬件电路基于 80x86 微机接口电路;
3. 驱动电路(主回路)仅需设计;
4. 控制器功能包括:按钮三个,分别为风速、类型和停止,LED 指示灯六
个,指示风速强、中、弱,类型为睡眠、自然和正常。
指标如下:
1) 电扇处于停转状态时,所有指示灯不亮,只有按下“风速”键时,才会响应,
进入起始工作状态;电扇在任何状态,只要按停止键,则进入停转状态。
2) 处于工作状态时,有:
初始状态为:风速-“弱”,类型-“正常”
按“风速”键,其状态由“弱”®“中”®“强” ®“弱” …… 往复循环改变,每按一下按
键改变一次;
按“类型”键,其状态由“正常”®“睡眠”®“自然”®“正常” …… 往复循环改变;
3) 风速的弱、中、强对应于电扇的转动由慢到快。
4) 类型的不同选择,分别为:正常 电扇连续运转;自然 电扇模拟自然风,
即转 4s,停 8s;睡眠 电扇慢转,产生轻柔的微风,运转 8s,停转 8s;
5) 按照风速与类型的设置输出相应的控制信号。
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·家用电扇控制与驱动电路设计报告·
附加功能扩展:根据控制性能要求,在“睡眠”和“自然”类型下仍可选择不同的
“风速”,工作时总共有“3*3”种不同的模式,而且通过按键的分时复用可在“停
止”与“工作”两种状态间反复切换而不必重载程序。
二、实验设备
PC 机一台(装有 TDPIT 软件)、唐都 TD-Pit 实验箱。
三、设计的思想和实施方案
由于本次课程设计控制的对象是直流电机,在上个学期学习的《电机与电
力拖动》时已知直流电机可通过改变给定电压的大小调节其转速,但实际测试
时风扇的转速变化不够明显,故采用了两种方案:
1、 用汇编语言编写的程序通过改变电压控制直流电机的转速。
2、 用 C 语言编写的程序采用 PWM 波控制直流电机的转速。
方案 1 较容易实施,但由于对 PWM 波比较陌生,方案 2 需要搜索了一些
PWM 控制方式的相关资料,所得资料如下:
PWM 控制就是对脉冲的宽度进行调制的技术。即通过对一系列脉冲的宽
度进行调制来等效地获得所需要波形(含形状和幅值)。在采样控制理论中有一
条重要的结论:冲量相等而形状不同的窄脉冲加在具有惯性的环节上时,其效果
基本相同,冲量即窄脉冲的面积。效果基本相同是指环节的输出响应波形基本相
同。上述原理称为面积等效原理。
简单点说,就是通过调节时间周期很小的方波的占空比就可以明显地调节
直流电机的转速。
2
·家用电扇控制与驱动电路设计报告·
图 1、TD-PIT 直流电机及驱动电路单元
驱动电机的电压由 DA0832 提供,DA0832 的输出 OUT 接驱动电路的
A 端,驱动电路的 12V 和 A`端分别接直流电机的 1 端和 2 端。
图 2、DA0832 单元
3
·家用电扇控制与驱动电路设计报告·
解决了电机的控制问题后,课题要求有 6 个 LED 灯显示相应的风速和
类型以及 3 个按键做相应的控制,于是本人想到了用一片 8255 做 LED 灯的驱
动电路和小键盘的读取接口。
8255 内部包含 3 个 8 位的输入输出端口 A、B 和 C,端口 A 和端口 B 都
可以用作一个 8 位的输入口或 8 位的输出口,端口 C 既可以作为一个 8 位的输
入口或 8 位的输出口,又可以作为两个 4 位的输入输出口(C 口上半部分和 C
口下半部分)使用,还可以配合 A 口和 B 口工作,分别用来产生 A 口和 B 口的
输出控制信号和输入 A 口和 B 口的端口状态信号。
本次设计,我对 8255 的使用是这样的:8255 工作于方式 0,A 口低四位
接键盘及数码管显示单元的 Y4-Y1;C 口接 LED 及开关单元的 LED 灯 D0-D7;
B 口和 A 口高四位悬空。
选择 C 口做 LED 灯的接口是因为 C 口能方便地通过编程置位和复位,从而
方便的点亮和熄灭相应的 LED 信号。
4
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- 熊猫发作2014-05-08做课设用到了,对我很有帮助,向大家推荐
csuyzw
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