微機原理課程設(shè)計-無刷直流風(fēng)扇調(diào)速與測速

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1、████工學(xué)院微機原理(3級)項目報告項目名稱：微機原理課程設(shè)計項目題目：無刷直流風(fēng)扇調(diào)速與測速指導(dǎo)教師：███系別：機電系專業(yè)：機械設(shè)計制造及其自動化組員信息學(xué)號：姓名：王██組員信息學(xué)號：姓名：郭██完成時間：2014年12月01日至2016年1月3日成績：評閱人：目錄一、學(xué)習(xí)目標....................................................（1）二、項目要求....................................................（1）三、轉(zhuǎn)速測量和調(diào)節(jié)系統(tǒng)的硬件構(gòu)成.

2、...............................（1）四、程序流程圖并說明方案思路....................................（3）五、風(fēng)扇轉(zhuǎn)速與占空比之間的關(guān)系表格和曲線........................（4）六、設(shè)計程序....................................................（5）七、分析設(shè)計過程出現(xiàn)的問題......................................（12）八、方案總結(jié)....................

3、................................（13）一、一、學(xué)習(xí)目標本次系統(tǒng)作業(yè)的目的在于：①通過脈沖寬度調(diào)節(jié)實現(xiàn)無刷直流風(fēng)扇轉(zhuǎn)速的改變；②借助風(fēng)扇轉(zhuǎn)動時產(chǎn)生的脈沖信號，測量風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速并顯示；③比較每組風(fēng)扇從某一轉(zhuǎn)速(600r/min)到另一轉(zhuǎn)速(2000r/min)穩(wěn)定運轉(zhuǎn)的所需要的時間。通過比較試驗結(jié)果的估算結(jié)果并討論結(jié)果差異的主要原因，讓學(xué)生展示對無刷直流風(fēng)扇數(shù)學(xué)模型建立和調(diào)節(jié)方法局限性有深入理解。二、項目要求檢查項目要求轉(zhuǎn)速顯示風(fēng)扇轉(zhuǎn)速能夠顯示在LED上，轉(zhuǎn)速單位是r/min，刷新周期為1秒鐘左右風(fēng)扇轉(zhuǎn)速可調(diào)風(fēng)扇轉(zhuǎn)速可

4、以改變，根據(jù)要求轉(zhuǎn)速在700-1400r/min風(fēng)扇轉(zhuǎn)速與顯示通過簡單方法給風(fēng)扇加負載，隨著轉(zhuǎn)速的下降應(yīng)該看到轉(zhuǎn)速變化的顯示轉(zhuǎn)速指令輸入環(huán)節(jié)通過串口或鍵盤輸入給定轉(zhuǎn)速給定某一轉(zhuǎn)速，1200-1500之間，看顯示轉(zhuǎn)速的穩(wěn)定性轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)功能在穩(wěn)定轉(zhuǎn)動條件下1500r/min，在30cm處加載一個外加一個風(fēng)扇，對照加載前后的穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)速回答問題隨機提出有關(guān)轉(zhuǎn)速測量、PWM輸出和轉(zhuǎn)速控制方面的問題，要有針對性，檢查設(shè)計過程中的付出。三、系統(tǒng)硬件構(gòu)成1212風(fēng)扇電路：接線：黃線接Vcc，黑線接地，綠線接P3^2，藍線接P2^5。輸出：OC輸出，如下圖四、畫程序流

5、程圖并說明方案思路開始初始化中斷產(chǎn)生PWM波顯示轉(zhuǎn)速和占空比查詢是否需要反饋調(diào)整查詢是否收到串口數(shù)據(jù)查詢風(fēng)扇轉(zhuǎn)速是否更新查詢有無按鍵操作調(diào)整占空比更新目標轉(zhuǎn)速刷新數(shù)碼管緩存數(shù)據(jù)計算需要的占空比YYYYNNNN12程序主要用查詢法判斷需要執(zhí)行的操作，并且利用中斷處理函數(shù)來產(chǎn)生各種對應(yīng)的標志位來通知主循環(huán)，在主循環(huán)中進行要求的運算。其中T0定時約500us，它的每次中斷相當于輸出一個載波脈沖，實際上是用載波脈沖數(shù)為200個，載波周期為500us的方式構(gòu)成周期為100ms的PWM波。T1用做波特率發(fā)生器。T2定時60ms。每次T2中斷能重置一次按鍵處理

6、標志位，這個標志位能保證每60ms內(nèi)只允許處理一次按鍵操作，讓按鍵處理既能高速增減，也能準確；此外當有合計25次T2的中斷發(fā)生時，它能保存當前的轉(zhuǎn)速值并且通知主循環(huán)刷新數(shù)碼管顯示請況，因此我們計算轉(zhuǎn)速的方式是“統(tǒng)計1.5s內(nèi)風(fēng)扇的轉(zhuǎn)動圈數(shù)”。利用在T2中斷的定時判斷，也能把當前數(shù)碼管的顯示請況發(fā)回PC機。串口通訊方面，也是利用一個標志位來申明是否接受了數(shù)據(jù)。使用“操作符+操作數(shù)據(jù)”的5字節(jié)字符串數(shù)據(jù)格式，例如用“A0980”代表需要風(fēng)扇按n=980r/min的速度運行。通知標志被主循環(huán)檢測到的時候，會將串口數(shù)據(jù)檢查并且保存成整數(shù)形式，方便后續(xù)函數(shù)

7、的調(diào)用。當串口數(shù)據(jù)不合理時，會發(fā)送信息到PC機。五、風(fēng)扇轉(zhuǎn)速與占空比之間的關(guān)系表格和曲線編程實現(xiàn)單片機給PC定時發(fā)送轉(zhuǎn)速與占空比數(shù)據(jù)后，取對應(yīng)的數(shù)據(jù)制表如下。占空比(%)10095908580757065605550轉(zhuǎn)速n/(r/min)21401960182017401680160015001420130011801060占空比(%)454035302520151050轉(zhuǎn)速n/(r/min)90074058044010000000將500個轉(zhuǎn)速與占空比數(shù)據(jù)擬合成關(guān)系曲線如下12可以發(fā)現(xiàn)，在風(fēng)扇正常轉(zhuǎn)動時，轉(zhuǎn)速與占空比有著正相關(guān)的關(guān)系，占空比越大

8、，風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速越高。此外，當占空比小于26%時，風(fēng)扇停轉(zhuǎn)。六、設(shè)計程序1、主程序：#include#definejing