学习情境1 直流电机控制系统的设计 江西环境工程职业学院 张小波 直流电动机具有优良的调速特性,调速平滑，方便，调速范围广，过载能力大，能承受频繁的冲击负载，可实现频繁的无级快速起动、制动和反转；能满足生产过程中自动化系统各种不同的特殊运行要求。电动机调速系统采用微机实现自动控制，是电气传动发展的主要方向之一。采用微机控制后，整个调速系统体积小、结构简单、可靠性高、操作维护方便，电动机稳态运转时转速精度可达到较高水平，静动态各项指标均能较好地满足工业生产中高性能电气传动的要求。 1.1 项目分析 1.1.1 项目总体功能分析 本系统能实现对电动机的启动、停止、正反转、调速、测速和显示等功能。本系统由信号预处理电路、8051单片机、LCD显示电路、系统软件组成。其中信号预处理电路包含信号放大、波形变换和波形整形。信号预处理电路中的放大器用于对待测信号进行放大,以降低对待测信号的幅度要求；波形变换和波形整形电路则用来将放大的信号转换成可与单片机接口的TTL 信号；通过单片机的设置可使T0 引脚能够对内部定时器T1 的工作进行控制,这样能精确地测出加到T1 引脚的正脉冲宽度(即测出脉冲信号的周期)；速度显示部分采用LCD1602显示模块。 系统软件包括单片机和液晶模块的初始化模块、液晶模块的写数据/ 命令子模块、数据显示模块以及实时中断服务模块等。 该设计能实时地将所测的速度显示出来。能将传感器输入到单片机的脉冲信号的宽度 (传感器将速转变成相应宽度的脉冲信号 ) 实时地测量出来,然后通过单片机计算出速度, 并由LCD1602显示模块实时显示出所测速度。考虑到信号的衰减、干扰等影响 ,在信号送入单片机前应对其进行放大整形, 然后再输入到单片机进行测速。系统方框图如图 1-1所示。 图1-1 系统方框图 1.1.2 有关芯片 1．1.2.1 8253内部结构和工作方式 8253具有3个独立的计数通道，采用减1计数方式。在门控信号有效时，每输入1个计数脉冲，通道作1次计数操作。当计数脉冲是已知周期的时钟信号时，计数就成为定时。 一、8253 内部结构 8253芯片有24条引脚，封装在双列直插式陶瓷管壳内。 图1-2 8253内部结构 1. 数据总线缓冲器 数据总线缓冲器与系统总线连接，8位双向，与 CPU交换信息的通道。这是8253与 CPU之间的数据接口，它由 8位双向三态缓冲存储器构成，是CPU与 8253之间交换信息的必经之路。 2.读／写控制 8051 单 片 机 时钟电路 复位电路 ...
