直流電機(jī)測(cè)速

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1、電控學(xué)院課程設(shè)計(jì)（論文）課程名稱：ARM嵌入式系統(tǒng)題目：基于ARM的直流電機(jī)測(cè)速系統(tǒng)院（系）：測(cè)控技術(shù)與儀器專業(yè)班級(jí)：姓名：學(xué)號(hào)：指導(dǎo)教師：2013年12月29日第0頁(yè)西安科技大學(xué)電控學(xué)院課程設(shè)計(jì)基于ARM的直流電機(jī)測(cè)速系統(tǒng)摘?要：?隨著微電子和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，直流電機(jī)的要求量與日俱增，它廣泛用于打印機(jī)、電動(dòng)玩具等消費(fèi)類產(chǎn)品以及數(shù)控機(jī)床、工業(yè)機(jī)器人、醫(yī)療器械等機(jī)電產(chǎn)品中，其在各個(gè)國(guó)名經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域都有應(yīng)用。研究直流電機(jī)的控制系統(tǒng)，對(duì)提高控制精度和響應(yīng)速度、節(jié)約能源等都具有重要意義。?本控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，有硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)兩部分組成。其中，硬件設(shè)計(jì)主要包括單片機(jī)最小系統(tǒng)、

2、鍵盤控制模塊、直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊、蜂鳴器報(bào)警模塊、紅外對(duì)管測(cè)速模塊等功能模塊的設(shè)計(jì)。軟件設(shè)計(jì)包括主程序以及各個(gè)模塊的控制程序，最總實(shí)驗(yàn)對(duì)直流電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)方向及轉(zhuǎn)動(dòng)速度的控制，并且將直流電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)速度動(dòng)態(tài)顯示在上位機(jī)上。本系統(tǒng)具有智能性、實(shí)用性及可靠性的特點(diǎn)。?關(guān)鍵詞：直流電機(jī)，轉(zhuǎn)速控制，方向控制，轉(zhuǎn)速測(cè)量第0頁(yè)西安科技大學(xué)電控學(xué)院課程設(shè)計(jì)目錄第一章緒論11.1ARM技術(shù)的發(fā)展11.2ARM的廣泛應(yīng)用11.3本課題研究目的及意義2第二章系統(tǒng)分析22.1??設(shè)計(jì)目的?22.2??設(shè)計(jì)要求?22.3設(shè)計(jì)分析32.3.1核心控制電路32.3.2電動(dòng)機(jī)接口電路32.3.3用戶接口電

3、路3第三章系統(tǒng)設(shè)計(jì)43.1硬件設(shè)計(jì)43.1.1直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊43.1.2報(bào)警模塊63.1.3測(cè)速模塊63.1.4顯示模塊63.2軟件設(shè)計(jì)73.2.1流程圖73.2.2程序清單7第四章心得體會(huì)13參考文獻(xiàn)：16第15頁(yè)西安科技大學(xué)電控學(xué)院課程設(shè)計(jì)第一章緒論1.1ARM技術(shù)的發(fā)展ARM公司的IP核已經(jīng)由ARM7,ARM9發(fā)展到今天的ARM11版本。ARM11囊括了Thumb-2,CoreSight,TrusZone等眾多業(yè)界領(lǐng)先技術(shù)，同時(shí)由單一的處理器內(nèi)核向多核發(fā)展，為高端的嵌入式應(yīng)用提供了強(qiáng)大的處理平臺(tái)。高集成度SOC芯片的采用可以帶來(lái)一系列好處，諸如減少了外圍器件

4、和PCB面積，提高系統(tǒng)抗干擾能力，縮小產(chǎn)品體積，降低功耗等?！　RM公司是一家IP供應(yīng)商，其核心業(yè)務(wù)是IP核以及相關(guān)工具的開(kāi)發(fā)和設(shè)計(jì)。半導(dǎo)體廠商通過(guò)購(gòu)買ARM公司的IP授權(quán)來(lái)生產(chǎn)自己的微處理器芯片。由此以來(lái)，處理器內(nèi)核來(lái)自ARM公司、各芯片廠商結(jié)合自身已有的技術(shù)優(yōu)勢(shì)以及芯片的市場(chǎng)定位等因數(shù)使芯片設(shè)計(jì)最優(yōu)化，從而產(chǎn)生了一大批高度集成、各據(jù)特色的SOC芯片。例如Intel公司的XScale系列集成了LCD控制器、音頻編/解碼器，定位于智能PDA市場(chǎng)；Atmel公司的AT91系列片內(nèi)集成了大容量Flash和RAM、高精度A/D轉(zhuǎn)換器以及大量可編程I/O端口，特別適合于工

5、業(yè)控制領(lǐng)域；Philips公司的LPC2000系列片內(nèi)集成了128位寬的零等待Flash存儲(chǔ)器以及I2C, SPI,PWM,UART等傳統(tǒng)接口，極高的性價(jià)比使它對(duì)傳統(tǒng)的8/16位MCU提出了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。本次設(shè)計(jì)仍使用的ARM7系列。1.2ARM的廣泛應(yīng)用ARM微處理器及技術(shù)的應(yīng)用幾乎已經(jīng)深入到各個(gè)領(lǐng)域：1、工業(yè)控制領(lǐng)域：作為32的RISC架構(gòu)，基于ARM核的微控制器芯片不但占據(jù)了高端微控制器市場(chǎng)的大部分市場(chǎng)份額，同時(shí)也逐漸向低端微控制器應(yīng)用領(lǐng)域擴(kuò)ARM微控制器的低功耗、高性價(jià)比，向傳統(tǒng)的8位/16位微控制器提出了挑戰(zhàn)。2、無(wú)線通訊領(lǐng)域：目前已有超過(guò)85%的無(wú)

6、線通訊設(shè)備采用了ARM技術(shù)，ARM以其高性能和低成本，在該領(lǐng)域的地位日益鞏固。3、網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用：隨著寬帶技術(shù)的推廣，采用ARM技術(shù)的ADSL芯片正逐步獲得競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。此外，ARM在語(yǔ)音及視頻處理上行了優(yōu)化，并獲得廣泛支持，也對(duì)DSP的應(yīng)用領(lǐng)域提出了挑戰(zhàn)。4、消費(fèi)類電子產(chǎn)品：ARM技術(shù)在目前流行的數(shù)字音頻播放器、數(shù)字機(jī)頂盒和游戲機(jī)中得到廣泛采用。第15頁(yè)西安科技大學(xué)電控學(xué)院課程設(shè)計(jì)5、成像和安全產(chǎn)品：現(xiàn)在流行的數(shù)碼相機(jī)和打印機(jī)中絕大部分采用ARM技術(shù)。手機(jī)中的32位SIM智能卡也采用了ARM技術(shù)。除此以外，ARM微處理器及技術(shù)還應(yīng)用到許多不同的領(lǐng)域，并會(huì)在將來(lái)取得更加廣泛的

7、應(yīng)用。1.3本課題研究目的及意義直流電動(dòng)機(jī)是最早出現(xiàn)的電動(dòng)機(jī)，也是最早實(shí)現(xiàn)調(diào)速的電動(dòng)機(jī)。長(zhǎng)期以來(lái)，直流電動(dòng)機(jī)一直占據(jù)著調(diào)速控制的統(tǒng)治地位。由于它具有良好的線性調(diào)速特性，簡(jiǎn)單的控制性能，高效率，優(yōu)異的動(dòng)態(tài)特性，現(xiàn)在仍是大多數(shù)調(diào)速控制電動(dòng)機(jī)的最優(yōu)選擇。因此研究直流電機(jī)的速度控制，有著非常重要的意義。隨著ARM的發(fā)展，數(shù)字化直流PWM調(diào)速系統(tǒng)在工業(yè)上得到了廣泛的應(yīng)用，控制方法也日益成熟。它對(duì)ARM的要求是：具有足夠快的速度；有PWM口，用于自動(dòng)產(chǎn)生PWM波；有捕捉功能，用于測(cè)頻；有A/D轉(zhuǎn)換器、用來(lái)對(duì)電動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)速、輸出電壓和電流的模擬量進(jìn)行模/數(shù)轉(zhuǎn)換。通過(guò)設(shè)計(jì)基于