智能装置课程设计题目：智能电机测速仪姓名：晁平复班级：自动化4班学号：3008203263同组人：王平一、课程设计目的：a)深入了解PIC16F877单片机的工作原理，熟练掌握汇编语言程序设计方法，熟练使用MPLAB-ICD仿真器及MPLAB-IDE仿真调试软件。b)通过该课程设计使学生初步掌握以单片机为核心的智能装置设计的简单原则、步骤和方法。c)熟悉智能装置设计中有关的硬件设计调试，如人机界面等。d)熟悉智能装置设计中相关软件的设计、编程和调试。二、课程设计内容：a)以16F877单片机为核心，结合给出的其他原器件和智能装置实验系统原有的内容设计智能电机测速显示仪硬件电路。b)利用试验板提供的光电耦合器采集电机速度。c)将采集的速度值通过液晶显示器显示出来。d)将转速内容上传至计算机界面。e)利用SPI总线与D/A转换器，操控电机进行调速，使电机能够达到范围内的任何要求转速。三、课程设计要求：a)根据实验指导书的设计内容及所给出的元件，设计智能电机测速显示仪硬件原理图。b)按照设计好的硬件原理图在实验板上用导线搭建硬件电路。c)用万用表检查硬件电路连接是否正确，检查无误后上电并编制简单的测试程序分步调试各部分功能。d)在各部分功能实现后，编制完整的智能电机速度测试系统软件与调速软件，并进行软硬件联调，直到达到设计要求。e)按照设计内容要求测试仪表误差并做分析，给出仪表精度，完成后由教师进行验收检查。四、课程设计设备a)仪器i.MPLAB-ICD模块与仿真头ii.智能装置实验系统iii.安装了MPLAB-IDE开发软件的计算机iv.数字万用表v.导线若干b)元器件i.PIC16F877芯片（6MHz晶振）ii.LCD显示屏（双行液晶单色显示，可显示汉字与字符）iii.测速电机（转速范围约在0~2500转，自带红外线光电开关测速，测速结果以脉冲形式从电机的1口输出，电机转速由dianji1与dianji2两个端口的电位差决定）iv.RS-232串行总线接口（支持异步传输，波特率自定，11与12两个端口分别为发送和接收数据口）v.MAX515芯片（12位D/A转换器，输出电压对应0~5V）vi.可调电位器（用于纯测速程序的电机手动调速，调速电压0~5V）五、课程设计硬件原理图：六、课程设计硬件设计思路：电机测速与调速，首先测速部分需要对电机测速脉冲引入PIC芯片，并进行定时计数，测定在一段时间内电机转了多少圈，以此推算电机的转速。固需要用到定时器与计数器，其中使用timer0做计数器，timer1做定时器，因此电机的1端引脚需要接RA4。此外转速计算结束后需要显示到LCD屏以及通过SCI通讯传送至电脑，其中LCD屏控制需要三条线，由于不计划使用SPI总线传输（后面调速会占用）而采用手动时钟完成，所以使用任意三条I/O端口线即可，但SCI需要固定的RC6与RC7，所以RC6需要接RS-232通讯模块的11端口，RC7接12端口，LCD则选用RD0~RD2控制，其中RD0接CS端，RD1接CLK，RD2接SID。最后，根据原理图要求，电机7端口接dianji1端口，dianji2端口接地，此外dianji1端口还需要接上电位器，以实现与dianji2端口存在电位差且可调，再将所有元件的电源和地接上，至此电机测速部分的接线完成。电机调速部分的电路与测速部分的差别在于电机的接线，由于之前使用电位器手动调速，现在需要改用MAX515输出的电压来调速，所以拔掉电位器，电机的dianji1端口接MAX515的vout（即7端口）。MAX515的数据来源是PIC芯片，此处我使用SPI总线传输方式来对MAX515进行数据传送，因此MAX515的两个时钟、数据输入端（SCLK、DIN）需要接SPI总线传输的特殊端口RC3与RC5，其中RC3接SCLK（即2端口），RC5接DIN（即1端口），CS片选端则接任意I/O端口即可，我选择了RC0接CS（即3端口），再将515的芯片电源和地接好，至此调速系统的接线完成。七、调试步骤以及各步骤调试过程中出现的问题与解决方法：a)计数与定时调试：最初计数器计数结果一直为0，我将电机的脉冲输出端1端口接在LED灯上，先确定脉冲输出正常，然后检测控制字是否有错误。最后确定是控制字写错了。b)LCD屏显调试：最初接线完成之后没有显示，先确定了一遍接线没有问题，由于是手写时钟输入，所以不涉及端口使用错误的状况，因此检查了一遍程序编写时是否有端口写错的情况。核对之后还不行...
