构成的基本电路结构。从选取元器件，放置元器件放置电源和地连线，我们参此设计的直流电机驱动模块电路如图所示。图直流电机驱动电路实验平台运行环境系统编译环境仿真环境开发工具汇编语言程序设计程序流程设计本设计的程序分为两个部分，中断程序部分和显示程序部分。其流程图见下图中断流程图中断加速操作，减速操作，正转操作，反转操作，停止操作，图显示部分的流程图程序详细设计源程序代码及其详解见附录系统仿真程序设计后，用汇编软件伟福编译，生成文件。在中加载文件。点击开始仿真软件，进行仿真。液晶显示电路的系统仿真与调试在运行环境中首先检验显示电路，添加程序，运行液晶显示电路。此后芯片来构成的基本电路结构。从选取元器件，放置元器件放置电源和地连线，我们参此设计的直流电机驱动模块电路如图所示。图直流电机驱动电路实验平台运行环境系统是电枢本身有电阻，不过般直流电机的内阻较小，可以近视为线性关系。由此可见，改变施加在电枢两端电压就能改变电机的转速成，这就是直流电机调速原理。电机驱动模块的电路设计根据直流电机的工作原理，选用直流电机驱动芯片直流电机由图看出转速与占空比并不是完全速的线性关系图中实线，原因，是常数。图为施加不同占空比时实测的数据绘制所得占空比与转速的关系图。图占空比与电机转速的关系最大值平均值最小值图调速原理图。若施加到电枢两端的脉动电压占空比为，则电枢的平均电压为平„„„„„„„„„„„„„„„„„式由式得到在假设电枢内阻转小的情况下式中流压要求脉动电压的周期远小于电机的惯性常数，可以看出，在不变的情况下，改变和宽度，得到的电压将发生变化，下面对这变化进步推导。图施加在电枢两端的脉动电压设电机接全电压时，其转速最大为由回在电枢两端的电压决定，电枢电压越高，电机转速就越快，电枢电压降低到时，电机就停止转动改变电枢电压的极性，电机就反转。电机调速原理对于直流电机来说，如果加在电枢两端的电压为所示的脉动电„„„„„„磁通量式中，为电动势常数，是磁通量。由式和式得„„„„„„„„„„„„„„„„„式由式中可以看出，对于个已经制造好的电机，当励磁电压和负载转矩恒定时，它的转速„电压„„„电枢电动势„„„„„„„转速„„„„„„电枢电流„„„电枢回路电阻„„„外在电枢电阻，„„„负载转矩„„„„空载转矩是外接在电枢回路中的调节电阻。由此可得到直流电机的转速公式为„„„„„„„„„„„„„„„„式图直流电机工作说明„„„„„。图直流电机的数学模型根据基尔霍夫第二定律，得到电枢电压电动势平衡方程式„„„„„„„„„„„„„„„式式中，为电枢回路电阻，电枢回路串联保绕阻与电刷接触电阻的总和学模型可用图表示，由图可见电机的电枢电动势的正方向与电枢电流的方向相反，为反电动势电磁转矩的正方向与转速的方向相同，是拖动转矩轴上的机械负载转矩及空载转矩均与相反，是制动转矩计框图从而产生旋转。根据左手定则可知，当流过线圈中电流改变方向时，线圈的受方向也将改变，因此通过改变线圈电路的方向实现改变电机的方向。图直流电动机电路模型直流电机调速原理直流电机转速直流电机的数圈。当线圈中流过电流时，线圈受到电磁力作用，图设计原理图直流电机驱动模块直流电机加速控制端减速控制端正转控制端反转控制端停止控制端液晶显示口口口单片机图直流电机设有槽，槽内嵌有电枢绕组，绕组通过换向器和电刷引出，直流电机结构如图所示。图直流电动机结构直流电机的工作原理直流电机电路模型如图所示，磁极间装着个可以转动的铁磁圆柱体，圆柱体的表面上固定着个线由些二极管电机和直流电机驱动模块组成，如图所示。电路设计直流电机结构直流电机由定子和转子两部分组成。在定子上装有磁极电磁式直流电机磁极由绕在定子上的磁绕提供，其转子由硅钢片叠压而成，转子外圆要由单片机的外部中断扩展电路组成。设计显示部分包括液晶显示部分和数码显示部分。液晶显示部分由液晶显示模块组成数码显示部分由七段数码显示管组成。直流电机控制实现部分主要由要由单片机的外部中断扩展电路组成。设计显示部分包括液晶显示部分和数码显示部分。液晶显示部分由液晶显示模块组成数码显示部分由七段数码显示管组成。直流电机控制实现部分主要由些二极管电机和直流电机驱动模块组成，如图所示。电路设计直流电机结构直流电机由定子和转子两部分组成。在定子上装有磁极电磁式直流电机磁极由绕在定子上的磁绕提供，其转子由硅钢片叠压而成，转子外圆有槽，槽内嵌有电枢绕组，绕组通过换向器和电刷引出，直流电机结构如图所示。图直流电动机结构直流电机的工作原理直流电机电路模型如图所示，磁极间装着个可以转动的铁磁圆柱体，圆柱体的表面上固定着个线圈。当线圈中流过电流时，线圈受到电磁力作用，图设计原理图直流电机驱动模块直流电机加速控制端减速控制端正转控制端反转控制端停止控制端液晶显示口口口单片机图直流电机设计框图从而产生旋转。根据左手定则可知，当流过线圈中电流改变方向时，线圈的受方向也将改变，因此通过改变线圈电路的方向实现改变电机的方向。图直流电动机电路模型直流电机调速原理直流电机转速直流电机的数学模型可用图表示，由图可见电机的电枢电动势的正方向与电枢电流的方向相反，为反电动势电磁转矩的正方向与转速的方向相同，是拖动转矩轴上的机械负载转矩及空载转矩均与相反，是制动转矩。图直流电机的数学模型根据基尔霍夫第二定律，得到电枢电压电动势平衡方程式„„„„„„„„„„„„„„„式式中，为电枢回路电阻，电枢回路串联保绕阻与电刷接触电阻的总和是外接在电枢回路中的调节电阻。由此可得到直流电机的转速公式为„„„„„„„„„„„„„„„„式图直流电机工作说明„„„„„„电压„„„电枢电动势„„„„„„„转速„„„„„„电枢电流„„„电枢回路电阻„„„外在电枢电阻，„„„负载转矩„„„„空载转矩„„„„„„磁通量式中，为电动势常数，是磁通量。由式和式得„„„„„„„„„„„„„„„„„式由式中可以看出，对于个已经制造好的电机，当励磁电压和负载转矩恒定时，它的转速由回在电枢两端的电压决定，电枢电压越高，电机转速就越快，电枢电压降低到时，电机就停止转动改变电枢电压的极性，电机就反转。电机调速原理对于直流电机来说，如果加在电枢两端的电压为所示的脉动电流压要求脉动电压的周期远小于电机的惯性常数，可以看出，在不变的情况下，改变和宽度，得到的电压将发生变化，下面对这变化进步推导。图施加在电枢两端的脉动电压设电机接全电压时，其转速最大为。若施加到电枢两端的脉动电压占空比为，则电枢的平均电压为平„„„„„„„„„„„„„„„„„式由式得到在假设电枢内阻转小的情况下式中，是常数。图为施加不同占空比时实测的数据绘制所得占空比与转速的关系图。图占空比与电机转速的关系最大值平均值最小值图调速原理图直流电机驱动芯片直流电机由图看出转速与占空比并不是完全速的线性关系图中实线，原因是电枢本身有电阻，不过般直流电机的内阻较小，可以近视为线性关系。由此可见，改变施加在电枢两端电压就能改变电机的转速成，这就是直流电机调速原理。电机驱动模块的电路设计根据直流电机的工作原理，选用芯片来构成的基本电路结构。从选取元器件，放置元器件放置电源和地连线，我们参此设计的直流电机驱动模块电路如图所示。图直流电机驱动电路实验平台运行环境系统编译环境仿真环境开发工具汇编语言程序设计程序流程设计本设计的程序分为两个部分，中断程序部分和显示程序部分。其流程图见下图中断流程图中断加速操作，减速操作，正转操作，反转操作，停止操作，图显示部分的流程图程序详细设计源程序代码及其详解见附录系统仿真程序设计后，用汇编软件伟福编译，生成文件。在中加载文件。点击开始仿真软件，进行仿真。液晶显示电路的系统仿真与调试在运行环境中首先检验显示电路，添加程序，运行液晶显示电路。此后在之前的电路基础之上对进行初始化操作将提示的内容送中并使其显示早第行把键盘读取的速度和方向送入，并显示在第二行电机速度等于判断是否有命令输入开始再拓展带中断的式键盘，调试成功后的电路如图所示。调试用带中断的键盘来控制直流电机驱动模块的部分电路，若按要求调试成功，将得到图同样的结果，当按停止键时，电机慢慢停下来，图是在正转情况下的仿真结果，图是在反转情况下的仿真结果。加速减速正转反转停止减速正转正转反转停止加速加速减速反转停止加速减速正转反转停止液晶显示直流电机驱动芯片直流电机图电机正转时的状态加速减速正转反转停止减速正转正转反转停止加速加速减速反转停止加速减速正转反转停止液晶显示直流电机驱动芯片直流电机图电机反转时的状态总结与体会在此次综合课程设计，在我看来不仅仅是单纯的个单片机的应用，而是多学科多领域的综合设计。做完这次设计，我深有体会。首先，做这个设计不是光靠学好单片机这门课就可以的。我充分体会到了要全面发展，各个学科都要学好，知识的全面性很重要。比如在编写程序时，我们就明显感觉到了汇编语言的基础不够扎实，而当我们真正开始做设计的时候才发现个课程的项目设计是需要其他许多项目来给它做基础的。其次，做这个设计不是光靠学好书本上的知识就够的。设计的灵魂便在于它的理念，要做出个好的设计作品来，需要你平时对生活有足够的观察和了解，古话说，学以致用，及时你设计出来的东西原理再高深，但在实际生活中却无处可用，那也是没有任何价值的。所以在刻苦学习的同时，也要关注社会动态，了解人民生活所需，有个正确的设计理念才能使自己走对第步棋。参考文献资料李朝青单片机原理及接口技术北京航空航天大学出版社，李华系列单片机实用接口技术北京航空航天大学出版社张迎新单片机初级教程北京航空航天大学出版社出版社于永，戴佳单片机电子工业出版社附录程序代码